陈绝缘体内或存在拓扑激子
激子（e）及其空穴（h）相互环绕（艺术图）。图片来源：俄克拉荷马大学科技日报北京8月28日电（记者刘霞）美国俄克拉荷马大学凝聚态物理学家发表论文称，陈绝缘体内或许存在一种新型激子——拓扑激子，这些激子有望催生新型量子器件。相关论文发表于最新一期《美国国家科学院院刊》。当电子吸收光并跃迁到更高能级或能带时，受激电子会在其先前的能带中留下一个“电子空穴”。由于电子带负电荷而空穴带正电荷，两者会通过库仑力结合在一起。这种“电子—空穴对”称为激子。科学家此前已在绝缘体和半导体内观察到激子。现在，研究团队预测称，在陈绝缘体中可能存在拓扑激子。拓扑学又名位置分析，是研究几何图形或空间在连续改变形状后还能保持不变的一些性质的学科。拓扑学只考虑物体间的位置关系而不考虑它们的形状和大小。科学家使用拓扑学描述拥有不受缺陷影响的电子特性的材料，陈绝缘体就是一种拓扑材料，其形状的关键特征可用整数来表示。研究团队指出，陈绝缘体内的电子绕材料边缘运行但内部......阅读全文
物理所等发现拓扑绝缘体电子退相干新机制
固态系统的量子输运性质与电子的波动性密切相关。在低温下，电子波能在很长距离上保持相干性，波的干涉带来了丰富多彩的介观物理效应，如Aharonov-Bohm效应、Altshuler-Aronov-Spivak效应、普适电导涨落和弱局域化效应等。研究材料中的电子的退相干机制不仅有助于深入理解量子输运
Science：磁性拓扑绝缘体畴壁上的量子化手性边缘传导
对畴壁（DW）构型和运动的控制可以实现磁性和介电材料在微小外部磁场下的非易失响应。东京大学K. Yasuda和Y. Tokura（共同通讯作者）利用磁力显微镜尖端设计并制造出在量子反常霍尔态中的磁畴，通过运输测量证明了沿指定DW手性一维边缘传导现象的存在。研究结果可促进低功耗的自旋电子器件的实现
物理所预言新型二维大能隙拓扑绝缘体
众所周知，二维拓扑绝缘体的体内是绝缘的，而其边界是无能隙的金属导电态。且这种金属态中存在自旋－动量的锁定关系，相反自旋的电子向相反的方向运动，由于受到时间反演不变性的保护，它们之间的散射是禁止的，因此是自旋输运的理想“双向车道”高速公路，可用于新型低能耗高性能自旋电子器件。当前实验证实的二维拓扑
高压诱导拓扑绝缘体碲化铋超导性研究取得新进展
最近，中科院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室（筹）超导国家重点实验室赵忠贤院士、孙力玲研究员及博士研究生张超等与周兴江研究员及博士生陈朝宇合作，利用自主研制的先进的低温－高压－磁场综合测量系统，对拓扑绝缘体Bi2Te3单晶进行了系统的研究。通过高压原位磁阻和交流磁化率的双重测
物理所在大能隙二维拓扑绝缘体ZrTe5中观测到拓扑边界态
众所周知，二维拓扑绝缘体的体内是绝缘的，而其边界是无能隙的金属导电态。且这种金属态中存在自旋－动量的锁定关系，相反自旋的电子向相反的方向运动，由于受到时间反演不变性的保护，它们之间的散射是禁止的，因此是自旋输运的理想“双向车道”高速公路，可用于新型低能耗高性能自旋电子器件。当前实验已经确定具有量
科学家发现极端情况下石墨烯可变身拓扑绝缘体
据美国麻省理工学院网站近日报道，该校科学家通过研究发现，在某些极端情况下，可将石墨烯转化为具有独特功能的拓扑绝缘体，有望为量子计算机的制造提供新思路。相关研究发表在本周出版的《自然》杂志上。 研究人员发现，将石墨烯薄片置于强度为35特斯拉磁场和比绝对零度高0.3摄氏度的低温环境中，可使石墨
硫族化合物三维拓扑绝缘体高压研究获进展
拓扑绝缘体是当前凝聚态物理研究的重要量子材料之一。理想的拓扑绝缘体体内为绝缘态，而表面为金属态，表面电子态受轨道-自旋相互作用和时间反演对称性的保护。由于具有M2X3（M通常为五族金属元素Bi或Sb，X为六族非金属元素Te、Se或S）化学组成的硫族化合物的原子具有相近的电负性，同时又具有斜方六面
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
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
中美科学家在光滑基座上种植出两类拓扑绝缘体
据物理学家组织网10月14日报道，中美科学家携手合作，为未来的电子设备研发出一类名为拓扑绝缘体(TI)的电导体。该研究团队报告称，他们在一个超高真空腔内，分别在砷化镓(GaAs)粗糙和光滑的表面，种植出了两类拓扑绝缘体材料，并对它们输送电子的能力进行了评估。相关研究发表在最新一期的美国
中美合作团队在光滑基座上种植出两类拓扑绝缘体
据物理学家组织网10月14日报道，中美科学家携手合作，为未来的电子设备研发出一类名为拓扑绝缘体(TI)的电导体。该研究团队报告称，他们在一个超高真空腔内，分别在砷化镓(GaAs)粗糙和光滑的表面，种植出了两类拓扑绝缘体材料，并对它们输送电子的能力进行了评估。相关研究发表在最新一期的美国物理联合会
中国科大揭示二维层状拓扑绝缘体材料的螺旋生长机理
最近，中国科学技术大学微尺度物质科学国家实验室和化学与材料科学学院教授曾杰研究组在拓扑绝缘体二维层状纳米材料Bi2Se3的结构设计、合成与生长机理研究方面取得新进展。研究人员对Bi2Se3晶体的成核及生长进行了动力学调控，通过引入螺旋位错首次实现了二维层状材料的螺旋生长，将材料由分立的层状转变成
铁磁金属/拓扑绝缘体异质结中自旋流电荷流转换效率
自旋流的产生、操作和探测是自旋电子学研究的最基本问题，其中一个关键目标是在室温以上实现电荷流-自旋流的高效转换。电荷流-自旋流转换效率与材料中的自旋-轨道耦合密切相关，通过逆自旋霍尔效应（Inverse Spin Hall effect）和逆埃德尔施泰因效应（Inverse Edelstein
张首晟谈拓扑绝缘体：将信息社会带向更高层次
美籍华人物理学家张首晟3月20日晚在日内瓦接受新华社记者专访时说，内部绝缘、表面却导电的拓扑绝缘体将来有望在信息行业中得到重要应用，帮助信息行业克服发展瓶颈，并有可能将信息社会带到更高层次。 20日晚，张首晟与同事查尔斯·卡内、劳伦斯·莫兰坎普因拓扑绝缘体理论预言及实验发现在日内瓦获
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
强磁场磁力显微镜—调控拓扑绝缘体磁畴壁手性边界态
拓扑绝缘体，顾名思义是绝缘的，有趣的是在它的边界或表面总是存在导电的边缘态，这是拓扑绝缘体的独特性质。近期，理论预测存在的拓扑绝缘体在实验上被证实存在于二维与三维材料中，引起了科研界的大量关注。通常二维电子气体系中存在着量子霍尔效应，实验中观测到了手性边界态存在于材料的边界。在三维体材料的拓扑绝缘体
物理所预言立方对称性破缺下的新型拓扑绝缘体材料
拓扑绝缘体已成为材料研究领域中的“明星”，吸引着众多科学家的目光，理论和实验两方面的研究工作进展都极为迅速。拓扑绝缘体是一种新奇的量子物态，具有绝缘体和导体双重特性，通过引入超导序和铁磁序，拓扑绝缘体可能在量子计算机和自旋电子学等领域有着潜在的广泛应用。然而，要实现这些应用，首先
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
我国学者对三维拓扑绝缘体BTS和BSTS的研究取得重要进展
拓扑绝缘体是当前凝聚态物理研究的重要量子材料之一。 理想的拓扑绝缘体体内为绝缘态，而表面为金属态，表面电子态受轨道-自旋相互作用和时间反演对称性的保护。由于具有M2X3（M通常为五族金属元素Bi或Sb，X为六族非金属元素Te、Se或S）化学组成的硫族化合物的原子具有相近的电负性，同时又具有斜方六
三维光学拓扑绝缘体研制成功－有望建成光子的“高速公路”
日前，浙江大学信息与电子工程学院教授陈红胜课题组成功研制出首个三维光学拓扑绝缘体，将三维拓扑绝缘体从费米子体系扩展到了玻色子体系，有望大幅度提高光子在波导中的传输效率。研究成果今日于《自然》杂志正式发表。 这项研究由浙江大学陈红胜教授课题组和新加坡南洋理工大学教授Baile Zhang、Yid
美国科学家创建出一种新的更稳定的大能隙拓扑绝缘体
美国犹他大学的研究人员创建出一种新的，其可作为硅半导体顶部金属层的特殊材料，将使超高速计算机在室温下执行快速运算成为可能。该项研究成果刊登在近日美国《国家科学院学报》上。 这种新的拓扑绝缘体，其里面犹如绝缘体，而其外部可导电，为量子计算机和快速自旋电子元件铺平了道路。 量子计算机是一种遵循量
科学家实现室温下连续域束缚态中激子极化激元凝聚
近日，国家纳米科学中心研究员刘新风课题组与北京大学材料科学与工程学院研究员张青、清华大学物理系教授熊启华课题组合作，实现室温下连续域束缚态（BIC）中激子极化激元凝聚，在低功率注入下获得了具有小发散角和长程相干性的涡旋光束，并探索了不同离散BIC激子极化激元模式间的光学开关效应，为激子极化激元器件在
再次飞跃－|－短短2天，中国学者连续发表11篇CNS
3.杨辉/李亦学/Lars M. Steinmetz等团队建立新型脱靶检测技术，基因编辑工具安全性评估或迎来新突破 CRISPR/Cas9是广泛关注的新一代基因编辑工具，自从2012年被发明以来，它一直以其高效性和特异性备受世人的期待，然而值得注意的是，CRISPR/Cas9从问世以来，其脱靶风险
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
半导体所在砷化镓/锗中拓扑相研究方面获重要发现
中国科学院半导体研究所常凯研究组提出利用表面极化电荷在传统常见半导体材料GaAs/Ge中实现拓扑绝缘体相。通过第一性原理计算和多带k.p理论成功地证明了GaAs/Ge极化电荷诱导的拓扑绝缘体相，这为拓扑绝缘体的器件应用又向前推进了一步。 拓扑绝缘体是目前凝聚态物理的前沿热点问题之一。它具有
历经60年追寻！物质新磁态或终“现形”
科技日报北京2月24日电 （记者刘霞）据物理学家组织网22日报道，美国科学家在最新一期《自然·通讯》杂志上撰文称，他们发现了一种被称为“反铁磁激子绝缘体”的物质的磁态。从广义上来说，这是一种新型磁铁，鉴于磁材料是现在很多技术的核心，这种新型磁铁有望应用于通信等诸多领域。最新研究负责人之一、布鲁克海文
历经60年追寻！物质新磁态或终“现形”
科技日报北京2月24日电 （记者刘霞）据物理学家组织网22日报道，美国科学家在最新一期《自然·通讯》杂志上撰文称，他们发现了一种被称为“反铁磁激子绝缘体”的物质的磁态。从广义上来说，这是一种新型磁铁，鉴于磁材料是现在很多技术的核心，这种新型磁铁有望应用于通信等诸多领域。最新研究负责人之一、布鲁克海文
苏州纳米所实现低对称光子晶体激子极化激元
光与物质的相互作用是光子器件发展的基石。光与物质之间的耦合具有偏振敏感性。而偏振选择性可以为光与物质相互作用提供新的自由度。原子层级的二维过渡金属硫化物（TMD）具有室温稳定的激子效应，成为研究光与物质相互作用的理想材料平台。在弱耦合范畴，单层TMD与各向异性人工纳米结构集成可以通过近场耦合实现激子
科学家利用超导量子芯片模拟多种陈绝缘体
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/9/508097.shtm量子霍尔效应是凝聚态物理学中的基本现象，人们发展了拓扑能带理论来研究此类拓扑物态，发现量子霍尔系统的能带结构是和系统的边界态密切相关的，即存在体相与边缘的对应，并利用陈数来区分不同的拓
半导体所HgTe半导体量子点研究取得新进展
近年来，拓扑绝缘体材料以其独特的物性吸引了科学界广泛的研究关注。这类材料内部是绝缘体，而在边界或/和表面则显示出金属的特性。这种独特的性质无法按照传统的材料分类方法来区分。其能带结构由Z2拓扑不变量来刻画。目前人们注意力集中在拓扑绝缘体块材的制备和输运性质研究方面。相对而言，拓扑绝缘体纳米结构的