实验室内首次创造出对称性破缺并观察到拓扑瑕疵
据美国每日科学网站8月12日报道，多国研究人员首次通过实验证明，可在实验室内以一种可控的方式制造出对称性破缺并观察到拓扑瑕疵。在一个控制得很好的系统内识别出这些“拓扑瑕疵”，将有助于科学家们研究量子相变、洞悉复杂系统的非平衡性动力系统。研究结果发表在最新出版的《自然·通讯》杂志上。 大约140亿年前，是什么力量创造了我们现在身处的宇宙?在宇宙大爆炸之后的短暂瞬间，对称性破缺如何导致物质、恒星以及星系从一个起初对称且各处环境一样的宇宙中制造出来?这是科学家们一直想知道的问题。尽管宇宙大爆炸仍然无法被重复，但科学家们现在的确能在可控的实验下对这种对称性破缺及其变化进行研究了。 拓扑瑕疵是空间结构内出现的错误，当一个系统内的粒子无法相互“沟通”时，对称性破缺会导致这种拓扑瑕疵。而由德国联邦物理技术研究院(PTB)、乌尔姆大学、美国洛斯阿拉莫斯国家实验室以及以色列耶路撒冷希伯来大学联合进行的实验，就试图对一个复杂的多粒子......阅读全文
研究揭示HalfHeuslar合金YPtBi的非常规超导电性
拓扑量子计算可有效抵抗杂质、相互作用等的扰动，从而解决量子退相干与纠错的问题，实现容错量子计算。本征拓扑超导材料的超导态具有非常规的超导能隙结构，在晶体材料的自然边界可产生马约拉纳零能模式，是实现拓扑量子计算的主要方案之一。相比其他方案，该方案从原理上可回避诸如两种材料的晶格不匹配对拓扑保护的影
首个光学拓扑绝缘体研制成功
据物理学家组织网近日报道，以色列和德国科学家携手合作，成功研制出首个光学拓扑绝缘体，这种新设备通过一种独特的“波导”网格，为光的传输护航，可减少传输过程中的散射。科学家们表示，最新研究对光学工业的发展大有裨益。研究发表在最新一期的《自然》杂志上。 随着计算机的运行速度不断加快以及芯片变得越
物理所拓扑平带上的分数陈绝缘体理论研究取得进展
分数量子霍尔效应是凝聚态物理中的重要研究领域，其新奇现象表现为新形态的量子流体和带分数电荷的激发态。传统的分数量子霍尔效应一般考虑强外磁场、低温和连续介质的环境。其中普林斯顿的崔琦因为这方面的研究和其他科学家获得诺贝尔奖，物理所就有以崔琦命名的实验室。 从2011年开始，人们发
穿越24亿光年，这群高能光子开启新物理大门
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/11/512393.shtm “拉索”接收到GRB221009A伽马暴高能粒子的精确能谱示意图。（“拉索”团队供图）制图：冯晓瑜宇宙“迷雾”并不像之前想象的那么浓密？暗物质粒子轴子有了新发现？一批来
中科院物理所在ZrSiS体电子态中观测到狄拉克节线和节面
近日，Science Advances的一项成果显示，中国科学院物理研究所EX7组博士生付彬彬、研究员钱天、丁洪等发现在空气中解理ZrSiS样品可消除表面态，再借助软X射线ARPES探测范围较深的特点，可以观测到干净的体态电子结构。基于这个方法，他们对ZrSiS体态中的节面和节线电子结构开展了系
物理所LiOsO3金属中的铁电结构转变研究取得进展
铁电性一般出现在绝缘体材料中。铁电材料在一定温度范围内具有自发极化的基本性质，其自发极化强度受到外加电场的作用可以发生反转或重新排列。铁电性在相变温度(即居里温度)总是伴随着晶格结构的改变，表现为中心反演对称性的破缺。在金属中，由于传导电子的屏蔽作用，自发极化很难进行，因此观察不到铁电性。
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
生物游动机制为研发给药机器人提供新思路
芬兰阿尔托大学参与的一项最新研究发现，一些介观尺度的微小生物并非靠“更用力”或“长得更大”来游得更快，而是通过让运动在时间上呈现更强的不对称性来提升推进效率。这一发现为研发人体定向给药机器人提供了新思路。 阿尔托大学日前发布新闻公报说，介观尺度是介于微观与宏观之间的一种尺度，该尺度的生物包括微
清华大学王亚愚/张金松等Nature－Commun.
以拓扑绝缘体为代表的拓扑量子材料是近年来凝聚态物理的重要研究领域。由于非平庸的拓扑能带结构，拓扑绝缘体与真空的边界上会出现无能隙的金属性拓扑表面态。在二维非磁性拓扑绝缘体中，由于时间反演对称性的保护，这种拓扑表面态由一对自旋相反、运动方向相反的一维螺旋式边缘态 (helical edge sta
华中科技大学祝雪丰副教授团队Science发表最新研究成果
4月12日，《科学》（Science）杂志在线发表了华中科技大学物理学院和创新研究院祝雪丰副教授与美国斯坦福大学和新加坡国立大学的合作研究成果：《扩散系统中反宇称时间对称性》（Anti-parity-time symmetry in diffusive systems）。华中科技大学物理学院20
物理所等理论预言新型Kagome晶格量子自旋液体态
量子自旋液体是一种即使在零温下也不会发生对称性自发破缺的量子物质形态，其基本概念最早由诺贝尔获得者P. W. Anderson在1973年提出。之后，人们尝试利用自旋液体来解释高温超导的现象。近年来，随着实验上大量阻挫量子自旋材料的出现，找到具有自旋液体基态的材料变得越来越有可能。从实验和理论两
中国科大等预言存在一种新奇配对超流相
中国科学技术大学郭光灿院士领导的中科院量子信息重点实验室在超冷费米气体中的拓扑相变方面研究取得重要进展：该实验室邹旭波教授与易为教授分别同他们的合作者在理论上预言并刻画了一种同时具有非零配对质心动量及非平庸拓扑性质的新奇配对超流相。两项研究成果分别在线发表于10月28日刊出的同一期《自然·通讯》
科学家首获“量子超化学”实验室证据
美国芝加哥大学科学家宣布，理论预测20年后，他们首次在实验室观测到“量子超化学”现象，即同一量子态的粒子集体发生加速反应的现象。相关论文发表于最新一期《自然·物理学》杂志。 研究负责人金政教授对科技日报记者表示：“这一新研究有望开辟‘量子增强’化学反应这一新领域，促进量子化学、量子计算等发展，
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
强磁场下的三维狄拉克半金属材料研究获进展
中国科学院合肥物质科学研究院强磁场科学中心研究员田明亮课题组在稳态强磁场实验装置水冷磁体和极低温测试系统的支持下，在三维狄拉克半金属研究中取得新进展，相关研究结果在线发表在美国物理学会Physical Review B 上。 三维拓扑狄拉克半金属是目前凝聚态领域和材料科学领域研究的热点，它被人
科学家阐明三层石墨烯中的电声耦合
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/3/518697.shtm“堆垛”是二维层状材料一个独特的结构变化方式，在对称性破缺和各种新奇的电学、光学、磁学以及拓扑现象等方面发挥着重要作用。为理解堆垛结构对物质材料物理性质的影响，近日，来自中国科学院物理
科学家阐明三层石墨烯中的电声耦合
“堆垛”是二维层状材料一个独特的结构变化方式，在对称性破缺和各种新奇的电学、光学、磁学以及拓扑现象等方面发挥着重要作用。为理解堆垛结构对物质材料物理性质的影响，近日，来自中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心与国家纳米科学中心、上海交通大学的多个科研团队通力合作，围绕三层石墨烯的一类重要堆
联合研究团队在FeSi(110)单晶表面金属态研究新进展
FeSi属于关联d电子窄能带半导体，具有低对称性手性立方晶体结构（B20体系）和优异的热电性能。FeSi的物理性质具有不寻常的温度依赖关系，与f电子近藤绝缘体极为相似。虽然能带计算表明FeSi的费米能级位于体相能隙当中，早期多个实验组对于该体系电输运测量却发现，FeSi的电阻在低温区间偏离热激活
ABC三层石墨烯中的电子红外声子耦合研究获进展
堆垛是二维层状材料一个独特的结构自由度，在对称性破缺和各种新奇的电学、光学、磁学以及拓扑现象等方面发挥着重要作用。例如，与具有中心对称性的2H堆垛双层二硫化钼形成明显对比，3R堆垛双层二硫化钼的空间反演对称性是破损的，为光谷电子学和非线性物理提供了一个理想平台。 图1：不同极性体系的LO声
物理所合作取得量子自旋液体研究新进展
量子自旋液体是诺贝尔获得者P. W. Anderson在1973年首次提出的一种即使在零温下也不会发生对称性自发破缺的量子态。高温超导发现之后，Anderson又尝试从量子自旋液体角度来理解高温超导的机理，由此进一步引发了对量子自旋液体的研究兴趣。近年来，随着大量强阻挫量子自旋材料的发现，对量子
具有铁电半导体光电效应的晶体材料研究获进展
具有非中心对称结构的极性光电功能晶体材料以自发极化为基础，表现出优异的非线性光学、压电、热释电和铁电等光电性能。但只有结晶在10种极性点群的化合物才能够产生极化效应，如何创新极性光电功能晶体材料的结构设计，利用基元协同实现偶极矩的排列一致、并在宏观上组装具有强极化特性的化合物来获得具有优异光电性
我国不缺煤炭清洁高效利用技术－缺推广缺标准
“虽然我国主要的煤炭清洁高效利用技术已经达到国际先进水平，但由于缺乏相关的管理制度和推动政策，导致煤炭清洁高效利用技术推广应用缓慢，煤炭利用水平仍然比较落后。”全国工商联环境商会透露，今年将在全国政协会上提交“有关大力推广清洁高效用煤技术，提升我国能源安全”的提案。煤炭是否应该被替代？ 煤炭仍
缺意愿缺资金－企业设备更新仍有待解难题
我国设备更新换新需求是否迫切？空间有多大？国家发展改革委主任郑栅洁此前介绍，2023年我国工业、农业等重点领域设备投资规模约4.9万亿元，随着高质量发展深入推进，设备更新需求会不断扩大，初步估算将是一个年规模5万亿元以上的巨大市场。 在国家宏观政策的积极引导下，“推动新一轮大规模设备更新和消费
大亚湾中微子实验合作组再获大奖
4月24日，欧洲物理学会高能与粒子物理分会宣布，由中国科学院高能物理研究所主持的大亚湾中微子实验合作组和韩国中微子实验（RENO）合作组，获2023年度欧洲物理学会高能与粒子物理奖。颁奖仪式将于8月21日在德国汉堡举行的欧洲物理学会高能物理会议上进行。 该奖项是欧洲物理学会高能与粒子物理的最高
复旦大学在二维磁性材料非线性光学研究取得重要进展
近年来，二维磁性材料在国际上成为备受关注的研究热点。它们能将自发磁化保持到单原胞层厚度，为人们理解和调控低维磁性提供了新的研究平台，也为二维磁性与自旋电子学器件的研发开辟了新的方向，在新型光电器件、自旋电子学器件等方面有着重要应用价值。 尽管二维磁性材料的铁磁性质已有研究，但反铁磁态由于不具
宁波材料所在Rashba材料研究中取得进展
电子具有电荷和自旋两种内禀属性，但传统的电子器件仅利用了电子的电荷属性而忽略了自旋属性。在过去的几十年中，人们发现电子的自旋比电荷具有更优越的性能，如退相干时间长、能耗低、运行速度快等。因此，自旋有望成为新一代电子器件的载体，随之兴起的学科即自旋电子学，在自旋电子学中，自旋流的产生、调控和探测是
物理所等在拓扑光子晶体中发现理想外尔点和节线锁
近期，中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心光物理重点实验室L01组和英国合作者首次实验发现了理想外尔点及其螺旋表面态，结果在《科学》杂志上发表[Science 359, 1013 (2018)]。同时L01组又首次实验发现了节线锁的光子能带结构及其鼓面表面态，结果在《自然-物理学》杂
基于量子材料的新器件分米级单晶薄膜的制备新方法
为开辟硅基电子器件之外的新途径，基于量子材料的新器件研究成为前沿热点。作为量子材料的重要分支，二维量子材料厚度只有原子级且量子效应显著，大面积、高质量的二维单晶制备是实现二维器件规模化应用的核心关键，然而晶格的非中心反演对称性给二维单晶生长带来了极大挑战。 在量子调控与量子信息重点专项资助下，
科学家发现最强同位旋混杂现象
近日，中科院近代物理研究所研究员徐新星团队及其合作者依托兰州重离子加速器大科学装置开展了质子滴线核磷-26衰变性质的高精度测量, 发现了β衰变中最强同位旋混杂现象，直接挑战人们对于原子核相互作用力的理解。研究成果于12月8日以亮点文章编辑推荐的形式发表在《物理评论快报》上。 对称性普遍存在于自
北京谱仪III实验：在粲物理能区寻找新物理——进展与展望
近日，南京大学陈申见教授、中国科学院大学Stephen Olsen教授在《国家科学评论》杂志在线发表综述文章，回顾了BESIII实验在粲物理能区寻找新物理的研究中取得的代表性成果，并对未来相关研究前景做了评述和展望。 利用BESIII探测器采集的实验数据，该合作组多方面开展了新物理的寻找：1）