南大首次在“原子乐高”中实现界面磁自旋霍尔效应
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/2/517548.shtm自旋电子学研究如何利用电子自旋进行信息存储、传输和处理，其核心研究内容之一就是探索和调控新型的电荷-自旋转换机制。对该转换机制的研究不但有助于揭示电子自旋在材料中的行为，解开自旋与电荷之间相互作用的奥秘，也是利用自旋自由度实现新原理信息处理器件，特别是新型计算器件的物理基础。同时，由于其可扩展性和与CMOS技术的兼容性，具有垂直磁各向异性（PMA）的铁磁材料是实现高密度存储和存算一体自旋器件的理想材料体系。因此，将电荷-自旋转换过程与PMA铁磁体系的磁化状态耦合，实现时间反演奇的电荷-自旋转换效应，将为自旋-电荷转化机制的调控研究引入新的思路，有望为开发下一代自旋电子学器件提供新的技术途径。然而，受限于传统铁磁材料的高晶格对称性，铁磁自旋霍尔效应等时间反演奇的电荷-自旋转换机制仍未被发现，限制了相关领域的发展。探索......阅读全文
物理所预言硅烯中的量子自旋霍尔效应
最近，中科院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室（筹）姚裕贵研究员以及博士生刘铖铖、冯万祥采用第一性原理，系统地研究了硅烯的晶体结构、稳定性、能带拓扑和自旋轨道耦合打开的能隙，预言了在硅烯中可以实现量子自旋霍尔效应。 近几年来，拓扑绝缘体的研究在世界范围内飞速发展，并成为凝聚态物理研
南大首次在“原子乐高”中实现界面磁自旋霍尔效应
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/2/517548.shtm自旋电子学研究如何利用电子自旋进行信息存储、传输和处理，其核心研究内容之一就是探索和调控新型的电荷-自旋转换机制。对该转换机制的研究不但有助于揭示电子自旋在材料中的行为，解开自旋与电荷
石墨烯中首次演示量子自旋霍尔效应
荷兰代尔夫特理工大学科学家首次在无需外部磁场的条件下，观测到石墨烯中的量子自旋流。这一突破性发现为自旋电子学的发展提供了关键支持，标志着向实现量子计算和先进存储设备迈出了重要一步。相关成果发表于最新一期《自然·通讯》。这是科学家在实验中首次在石墨烯中演示了“量子自旋霍尔效应”。在这种效应下，电子会沿
逆自旋霍尔效应－微波能量转化为电能？（二）
一言以蔽之，逆自旋霍尔效应是可行的(如本文相关图表和论文)；它是自旋电子学的新应用，在某些方面丰富了业已不断成长可用于收集磁自旋的自旋电子效应和装置工具箱。接下来，需要精确测量其效率并尝试进行一些适当的应用，以便检测逆自旋霍尔效应对于未来的有机半导体多么有帮助。 “我们研究的目标在于展
逆自旋霍尔效应－微波能量转化为电能？（一）
随着来自手机讯号基地台、行动装置、Wi-Fi、蓝牙与5G等产生越来越多的微波充斥全世界，很自然地，科学家开始探讨将这些微波转化成能量的方法。美国犹他大学(University of Utah)的科学家们发现了一种新方法，可在有机半导体中将微波能量转化为电能。 在实验室中，研究人员证
科学家首次观察到引力子激发
南京大学物理学院教授杜灵杰团队利用极端条件下的偏振光散射技术，在砷化镓量子阱中对分数量子霍尔效应的集体激发进行了测量，进而在全球首次观察到引力子激发（引力子模）——引力子在凝聚态物质中的新奇准粒子。3月28日，《自然》在线发表了相关研究成果。左图为量子度规描述运行轨道的形状，右图为轨道形变产生最低能
物理所预言一种新类型的拓扑绝缘体和量子自旋霍尔效应
日前，中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室（筹）孙庆丰和谢心澄研究员在铁磁石墨烯体系中预言了一种新类型的拓扑绝缘体和量子自旋霍尔效应【PRL，104,066805(2010)】。 近几年来，一种全新的量子物质态――拓扑绝缘体已蓬勃兴起。与传统的绝缘体比较，拓扑绝缘体有
科学家首次观察到引力子激发
南京大学物理学院教授杜灵杰团队利用极端条件下的偏振光散射技术，在砷化镓量子阱中对分数量子霍尔效应的集体激发进行了测量，进而在全球首次观察到引力子激发（引力子模）——引力子在凝聚态物质中的新奇准粒子。3月28日，《自然》在线发表了相关研究成果。左图为量子度规描述运行轨道的形状，右图为轨道形变产生最低能
自旋塞贝克效应与反常能斯特效应研究获进展
热自旋电子学亦称自旋卡诺电子学，作为自旋电子学的一个重要分支，因在微电子器件废热再利用等方面的应用前景而迅速兴起。其中，自旋塞贝克效应(SSE)、自旋依赖的塞贝克效应(SDSE)、反常能斯特效应(ANE)等与自旋相关热电效应，因其背后扑朔迷离的物理机制，而备受关注。Uchida等人【Nature
物理所等反常霍尔效应研究取得进展
反常霍尔效应是最基本的电子输运性质之一。虽然反常霍尔效应早在1881年就被Edwin Hall发现，但其微观机制的建立却经历了一百余年的漫长历程。本世纪初，牛谦等人的理论工作揭示了反常霍尔效应的内禀机制与材料能带结构的贝里曲率有关，并得到了广泛的实验支持，反常霍尔效应也因此成为当今凝聚态物理研究
拓扑自旋电子学研究获进展
华南师范大学物理学院教授邓明勋/研究员王瑞强团队与合作者，在拓扑自旋电子学领域取得重要进展：在非磁拓扑Dirac半金属材料中发现了一种全新的自旋极化现象——非平衡隐藏自旋极化。相关成果9月5日在线发表于《物理评论快报》（Physical Review Letters）。 隐藏自旋极化是指在中心
中科院半导体所发现亚铁磁自旋调控新机理
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/3/497531.shtm 自旋电子器件是解决后摩尔时代信息科学“存储墙”等瓶颈的重要选项。作为新原理器件，自旋电子器件如何通过新材料和新原理快速突破性能极限成为当务之急。近年来，亚铁磁和共线反铁磁等反铁磁
外尔费米子与铁磁自旋波共舞研究获进展
外尔半金属的费米面有且仅有孤立的能带交叉点构成，因而其低能激发的准粒子可以用描述外尔费米子的外尔方程来刻画，具有外尔费米子的零质量、确定手性等特征。虽然自由粒子形式的外尔费米子至今未能被实验确认，但在外尔半金属中却能够实现外尔费米子形式的准粒子，这为研究外尔费米子的行为提供了新途径。固体中的外尔
石墨烯与硅烯中的量子反常霍尔效应研究获理论新突破
近日，中国科学技术大学教授乔振华研究组与校内外同行合作在预言石墨烯和硅烯中的量子反常霍尔效应方面取得新突破，研究成果发表在3月14日和21日的《物理评论快报》上。 通过与校内外同行合作，乔振华提出一种新的实验方案来实现量子反常霍尔效应：将石墨烯置于反铁磁绝缘体材料铁铋酸的铁磁面上，由于石墨
全球首次！中国科学家领衔，取得突破性成果
南京大学物理学院杜灵杰教授领衔的国际团队利用极端条件下的偏振光散射技术，在砷化镓量子阱中对分数量子霍尔效应的集体激发进行了测量，在世界上首次观察到引力子激发，即引力子在凝聚态物质中的新奇准粒子。相关研究发表于3月28日的国际学术期刊《自然》。圆偏振光测量引力子激发。图片来源：南京大学 研究团队
研究提出反常霍尔角的双变量数学模型
磁性材料的反常霍尔输运效应来源于能带内禀贡献及杂质外禀散射，其重要参量反常霍尔角代表纵向电流密度驱动横向反常霍尔电流密度的能力。大反常霍尔角在反常霍尔磁传感、自旋电子学磁畴翻转等方面发挥关键作用。过去70年来，反常霍尔角长期处于0.1°~3°（0.2%~5%）较低水平，且缺乏调控模型和实验方案，导致
我国学者发现磁性拓扑绝缘体中的双分量反常霍尔效应
反常霍尔效应是磁性材料的基本输运性质之一。经过长达一百多年的研究，直至本世纪初物理学家们才认识到反常霍尔效应与电子能带的贝里曲率相关。近年来，磁性拓扑绝缘体中的自旋结构、贝里曲率和反常霍尔效应之间的关系受到了广泛的关注。一个重要的实验进展是在Cr、V等掺杂的(Bi,Sb)2Te3薄膜中观察到了量
半导体所等在室温全电控制自旋翻转研究中取得突破
在国家自然科学基金委、科技部和中国科学院有关项目基金的支持下，中科院半导体研究所超晶格国家重点实验室研究员王开友课题组及其合作者，在室温无外加磁场条件下，利用电场-电流的方法成功实现了垂直铁磁器件的自旋可控翻转，该工作发表在国际期刊《自然-材料》（Nature Materials，DOI:10.
二维范德华材料助力室温自旋逻辑研究获突破
近日，松山湖材料实验室自旋量子材料与器件课题组与北京大学、北京航空航天大学、华南师范大学和大湾区大学合作，在国家重点研发计划、国家自然科学基金等项目的资助下，在二维范德华材料助力室温自旋逻辑研究方面取得新突破。相关成果发表于《纳米快报》（Nano Letters）。近年来，依靠缩小器件尺寸和增大集成
全电学操控的非易失性多功能可编程自旋逻辑研究
基于自旋的数据存储和运算技术是解决大数据时代计算能力不足和存储空间不够的优选方案之一。而磁随机存储器和自旋逻辑器件分别是自旋电子学可以明确针对存储和逻辑运算两方面挑战难题而提出的对应关键技术。它们两者共同的物理和器件基础是：(1)高磁电阻比值的磁性隧道结材料和(2)电流驱动的磁矩翻转机理。后者还
Nature子刊：自旋极化STM等对量子材料中自旋流的原位探测
近日，北京大学量子材料科学中心韩伟研究员、谢心澄院士和日本理化学研究所Sadamichi Maekawa教授受邀在国际著名刊物 Nature Materials （《自然-材料》)撰写综述文章，介绍“自旋流-新颖量子材料的灵敏探针”这一新兴领域的前沿进展。 自旋电子学起源于巨磁阻效应的发现，在
南京大学物理学院教授杜灵杰：在量子世界中探索奥秘
在南京大学物理学院教授杜灵杰看来，量子物理研究有趣而纯粹，他投身其中，不断探索科学的奥秘。今年3月，杜灵杰团队的一项最新研究成果发表在《自然》杂志，引发关注。勇探科研前沿、从无到有搭建实验设备、在研究中不断突破思维定势，杜灵杰说，是浓厚的兴趣引领他坚持不懈，步履不停。 最近，1986年出生的南
南京大学物理学院教授杜灵杰：在量子世界中探索奥秘
在南京大学物理学院教授杜灵杰看来，量子物理研究有趣而纯粹，他投身其中，不断探索科学的奥秘。今年3月，杜灵杰团队的一项最新研究成果发表在《自然》杂志，引发关注。勇探科研前沿、从无到有搭建实验设备、在研究中不断突破思维定势，杜灵杰说，是浓厚的兴趣引领他坚持不懈，步履不停。最近，1986年出生的南京大学物
室温非线性霍尔效应
最新Nature Nanotechnology：室温非线性霍尔效应 几何相位和拓扑之间的紧密联系使得基于霍尔效应的现象已成为现代材料和物理学的主要研究重点之一，这促使了人们对物质拓扑态的探索和许多相应实际应用的开发。在线性响应方式下，霍尔电导率需要通过磁化或外部磁场来打破时间反演对称性。但最近
光磁电效应和霍尔效应的异同
虽然，光磁电效应与霍尔效应相似，但是它们是不同的效应。体现在三个方面，1）光磁电效应中在磁场作用下移动的是电子空穴对，而霍尔效应中移动的是自由电子。2）针对材料不同，一个是半导体材料，一个是导体材料。3）使用情形也不一样，一个需要光照，一个不需要。利用光磁电效应可制成半导体红外探测器。这类半导体材料
光磁电效应和霍尔效应的异同
光磁电效应和霍尔效应的异同虽然，光磁电效应与霍尔效应相似，但是它们是不同的效应。体现在三个方面：1）光磁电效应中在磁场作用下移动的是电子空穴对，而霍尔效应中移动的是自由电子。2）针对材料不同，一个是半导体材料，一个是导体材料。3）使用情形也不一样，一个需要光照，一个不需要。利用光磁电效应可制成半导体
激子拓扑序研究新进展
南京大学物理学院王锐、王伯根和杜灵杰等人与美国麻省大学艾姆赫斯特分校Tigran Sedrakyan和北京大学杜瑞瑞组成的联合研究团队在电子-空穴关联系统中的激子拓扑序研究方面取得了进展。研究成果以“电子-空穴双层中的激子拓扑序（Excitonic topological order in im
磁性拓扑绝缘体中的量子化反常霍尔效应研究取得进展
图1：量子霍尔效应（左）与量子化反常霍尔效应（右）的比较示意图 最近，中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室方忠、戴希研究组在无需外磁场的量子霍尔效应研究中取得重要进展。本工作发表在《科学》杂志上【R.Yu,et.al., Science, 3June2010
在随机激光中观察到光子霍尔效应和光子磁阻
安徽大学教授胡志家团队在随机激光体系中观察到光子霍尔效应和光子磁阻，揭示了宏观层面及微观尺度上磁场对随机激光无序散射的调控过程，提出了利用磁光效应调控随机激光散射无序度的方法。该研究成果日前发表于《自然-通讯》。磁场对随机激光无序散射的调制以其丰富的物理意义引起了广泛的关注。在此次工作中，研究团队制
我国学者在自旋空间群理论研究中取得突破
图 一个自旋群对称性的例子，实空间中晶格的四度旋转联合自旋空间中自旋的二度旋转 在国家自然科学基金项目（批准号：12274194、12188101、12134020、12374166、12325404、12274005）等资助下，北京大学宋志达课题组，南方科技大学刘奇航课题组，以及中国科学院物理研