新研究突破磁学与自旋电子学领域的传统认知
近日，电子科技大学物理学院、电子薄膜与集成器件全国重点实验室教授严鹏课题组在磁学与自旋电子学研究领域取得重要进展。通过研究亚铁磁畴壁中的磁子自旋输运，他们发现了磁子穿过原子级窄畴壁后能够保留其原有自旋，这一结果突破了传统认知。该理论研究结果发表在1月15日的《物理评论快报》。20世纪30年代，朗道等人提出了铁磁性的量子理论，描述了铁磁体中磁矩的集体激发行为，由于这些激发具有波动属性，被称为自旋波。20世纪30年代末，布洛赫等人对自旋波的量子化进行了深入研究。他们指出，自旋波可以被量子化，形成一种准粒子，即磁子。由于磁子具有相干长度长、不产生焦耳热等优点，近些年受到人们的广泛关注。特别是对磁子手性传输的研究，在探索新的物理现象和规律以及开发新型磁子器件方面具有重要意义。磁织构中的磁子输运是一个重要的物理问题。一个被广泛被接受的结论是，当磁子经过180°磁畴壁时，磁子所携带的自旋角动量会发生翻转，变化的磁子角动量将转移给磁畴壁，进而......阅读全文
基金委发布“二维磁性及拓扑自旋物态”专项项目指南
二维磁性及拓扑自旋物态是磁学和自旋电子学研究的前沿领域，对其深入研究不仅可以极大丰富磁学和自旋电子学物理原理，也为研制新原理自旋信息器件提供理想的研究平台。国际上二维磁性材料研究自2016年开始得到迅速发展，实现了居里温度的电学调控，测量到了极大的隧穿磁电阻效应，实现了激光调控磁性，发现了拓扑自
神秘分子三角烯首次经“敲打”合成
2月13日出版的《自然·纳米技术》杂志刊登了IBM研究人员的一项重大研究成果：该公司位于瑞士苏黎世的实验室团队开创了一种全新的化学合成方式，利用显微镜针头手工“敲打”原子，首次成功合成并捕捉到能稳定存在4天之久的三角烯分子。这一全新结构将在量子计算、量子信息处理和自旋电子学等领域展现巨大应用潜力
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
物理所激光诱导反铁磁超快自旋动力学研究取得进展
与常规铁磁材料相比，反铁磁材料宏观磁矩为零，难以通过磁性测量研究其静态磁性。由于反铁磁具有强的交换耦合和高共振频率，可在GHz乃至THz方面得到广泛的应用。随着自旋电子器件工作频率越来越高，反铁磁材料的超快自旋动力学越来越成为当前自旋电子学研究的热点。 脉冲激光诱导的超快自旋动力学可为研究反铁
2024－Park－AFM奖学金奖名单公布
2024 Park AFM奖学金获得者 2024年度Park AFM奖学金第四位获奖人是中国人民大学物理学院低维量子材料与扫描探针显微学课题组的在读博士研究生米烁博士，其导师是程志海教授。目前的主要研究方向为二维材料的电学和磁学性质的原子力显微镜研究。在校期间，参与中国人民大学“求是学术-栋
各种计算电磁学方法比较
微波EDA 仿真软件与电磁场的数值算法密切相关，在介绍微波EDA 软件之前先简要的介绍一下微波电磁场理论的数值算法。所有的数值算法都是建立在Maxwell方程组之上的，了解Maxwell方程是学习电磁场数值算法的基础。计算电磁学中有众多不同的演法，如时域有限差分法（FDTD）、时域有限积分法（FIT
自旋轨道分裂是什么－简述自旋轨道理论
在量子力学里，一个粒子因为自旋与轨道运动而产生的作用，称为自旋-轨道作用（英语：Spin–orbit interaction），也称作自旋-轨道效应或自旋-轨道耦合。最著名的例子是电子能级的位移。电子移动经过原子核的电场时，会产生电磁作用．电子的自旋与这电磁作用的耦合，形成了自旋-轨道作用。谱线
科学家构筑出具有带有栅极结构的聚合物自旋阀器件
作为自旋电子学的新兴分支之一，有机自旋电子学器件具有成本低、可溶液加工、重量轻、可化学裁剪等特点。有机自旋电子学器件将有机分子独特的优点与自旋调控相结合，带来了新材料、新架构和新机制，并为下一代高性能量子器件提供了新的研发路线。对自旋界面进行设计和优化是提高有机自旋阀器件性能的重要技术手段。现阶段，
科学家构筑出具有带有栅极结构的聚合物自旋阀器件
作为自旋电子学的新兴分支之一，有机自旋电子学器件具有成本低、可溶液加工、重量轻、可化学裁剪等特点。有机自旋电子学器件将有机分子独特的优点与自旋调控相结合，带来了新材料、新架构和新机制，并为下一代高性能量子器件提供了新的研发路线。对自旋界面进行设计和优化是提高有机自旋阀器件性能的重要技术手段。现阶段，
自旋超固态的宏观量子自旋输运研究获进展
超固态是一类在极低温时涌现的新奇量子物态，具有固体的晶格有序与超流体的无耗散输运特性。因此，亟待直接探测自旋超固态的超流动性，以观察其宏观量子输运性质。近期，中国科学院理论物理研究所科研团队等，利用有限温度张量网络方法，剖析了三角晶格反铁磁海森堡模型的自旋塞贝克效应，预言了其存在随温度下降不“衰减”
Kagome量子自旋液体分数化自旋激发获得新思路
量子自旋液体是一种新的物质形态，可用拓扑序的长程多体纠缠来描述。量子自旋液体备受关注，这是由于其在高温超导机制和量子计算中的广阔应用，更源于其背后深刻的物理机制。自旋1/2的Kagome晶格反铁磁体系具有强烈的几何阻挫和量子涨落，是可能存在量子自旋液体的典型模型。ZnCu3(OH)6Cl2是第一
调控薄膜的磁学特性研究取得进展
近日，西安交通大学研究人员与国内外合作者利用湿法化学转移技术制备大尺度无支撑单晶CoFe2O4薄膜，并成功转移到柔性的聚酰亚胺和硅等衬底上。通过改变柔性的聚酰亚胺衬底的弯曲半径，实现对柔性衬底上单晶CoFe2O4薄膜应力连续调控，从而调控薄膜的磁学特性。相关成果发表在美国化学学会《纳米》上。
电磁学理论的建立
“Electricity”（电）这个单词起源于希腊文的“琥珀”。中国西晋时期，《博物志》中也有摩擦起电的记载。电和磁的利用跟人类生产和生活的联系非常紧密，电学和磁学的研究促进了世界科学技术的迅猛发展，电磁学直接推动着社会的进步。静电学的发展自1660年盖里克发明摩擦起电机后，电现象的研究变得可行了。
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
基于自旋轨道力矩效应全电学操控磁矩翻转和信息写入
如何利用全电学方法实现磁性薄膜的确定性磁矩翻转，一直是研发自旋电子学器件的挑战性难题之一。随着研究的不断深入，实现磁矩确定性翻转的方式发生了阶跃性的变化，极大地推动了自旋电子学核心器件——磁随机存储器(MRAM)更新换代式的递进发展。磁随机存储器是最具大规模产业化前景的新一代非易失性存储器之一，
基于自旋轨道力矩效应全电学操控磁矩翻转和信息写入
如何利用全电学方法实现磁性薄膜的确定性磁矩翻转，一直是研发自旋电子学器件的挑战性难题之一。随着研究的不断深入，实现磁矩确定性翻转的方式发生了阶跃性的变化，极大地推动了自旋电子学核心器件——磁随机存储器(MRAM)更新换代式的递进发展。磁随机存储器是最具大规模产业化前景的新一代非易失性存储器之一，
新研究在二维磁体中发现各向异性反对称交换耦合
近日，中科院宁波材料技术与工程研究所杨洪新团队以《晶体对称保护的二维磁体中各向异性反对称交换耦合和拓扑磁性》为题，在《纳米快报》发表最新成果。 杨洪新介绍，从2004年发现石墨烯以来，二维材料的数量就呈现爆发式增长，但这些材料都不带磁性。事实上，科学家们甚至不确定会不会有二维磁体，直到2017年
我国学者发现基于磁性绝缘体的磁子阀效应
面向后摩尔时代的信息存储与逻辑运算需求，自旋电子器件在开发下一代具有更小单元尺寸、非易失性、低功耗和高速度的微电子器件中提供了具有广阔前景的发展方向。其中，自旋阀是各类自旋电子器件的核心单元，自旋阀通常包括两层铁磁金属和非磁中间层构成的三明治核心结构，由于自旋极化电子在两铁磁层间的输运，从而使器
王中林研究组创立压电电子学和压电光电子学
王中林是中国科学院外籍院士、美国佐治亚理工学院董事教授。据佐治亚理工学院新闻中心报道，王中林小组发明了一种基于压电效应的新型纳米电子逻辑器件。这种逻辑器件的开关可以通过外加在氧化锌纳米线上的应力所产生的电场调控，进而实现基本和复杂的逻辑功能；这是他开创的压电电子学（Piezo
首个单原子厚二维磁体问世－可用于前所未有的实验
7日出版的《自然》杂志刊登了单原子厚二维（2D）材料方面取得的突破性成果：美国科学家利用三碘化铬研制出首个真正的2D磁体。新磁体不仅能用于之前不可能完成的物理实验，验证磁学基本理论，还能用于研制新型数据存储装置和量子计算机。 新研究由麻省理工学院从事凝聚态物质研究的物理学家帕布罗·嘉瑞罗-埃雷
反铁磁多层膜全电学调控实现
安徽大学王守国教授团队实现了外延应力下超薄反铁磁多层膜中垂直交换偏置的全电学调控。相关研究成果日前发表在《自然·通讯》上。交换偏置效应起源于铁磁/反铁磁界面处的交换相互作用，体现为磁滞回线沿外磁场方向的偏移。其在具有垂直磁各向异性的多层膜体系中的有效调控，对于构建高密度、高速度及高能效的新型磁存储和
纳米柱：为未来信息技术带来新希望！
当代信息技术中，光线与电荷是信息处理与传输的主要媒介。然而，在寻找更快、更小、更高能效的信息技术的过程中，全球科学家们都在探索电子的另外一种特性：自旋。利用电子的自旋作为信息媒介的电子学，也被称为“自旋电子学（spintronics）”。如同地球绕着自己的轴自旋一样，电子也绕着它的轴自旋，要么顺时针
高压制备新电荷有序物质及其调控的高温自旋重取向研究
金属离子的不同电荷态反映了最外层电子数目与轨道占据等情况的变化，特定的电荷有序分布从根本上决定了材料的晶体结构与电子性质。在PbMO3（M代表3d过渡金属）钙钛矿家族中，随着d电子数目的增加，Pb的价态由+2价（如PbTiO3、PbVO3）逐渐转变为+4价（如PbNiO3），而对于家族中间的成员
超导体的基本电磁学性质
1.完全导电性，即对电流没有任何的阻力，电流可以在超导体内长期流动，不产生热效应，一般超导体在通过电流时两端没有电压2，完全抗磁性，即磁力线完全不能穿透它，可以悬浮于磁场上方，利用这一点可以制成无摩擦轴承。3，可以承载超强电流而不发烧，可以用来绕制具有超强磁场的电磁体。4，闭合超导体线圈在被感生出电
核磁共振中的自旋偶合与自旋分裂规律及特征
该文主要盘绕核磁共振波谱仪做的进一步剖析引见。 1.自旋巧合与自旋团结的根本概念 在有机化合物分子中，每一个原子核的四周除了电子以外，还存在着其他带正电荷的原子核，其中的自旋量子数不等于零的原子核互相间存在着干扰作用，这种干扰作用不影响磁性核的化学位移，但对核磁共振图谱的外形有着显著
物理所海森堡模型能谱研究获进展
动力学性质的准确计算，是凝聚态物理学量子多体问题中的难题。 所谓动力学性质，主要是指谱学行为，如关联电子系统中的准粒子(quasiparticle)能谱，如量子磁学系统中的自旋波磁振子(magnon)能谱。这类能量、动量依赖的谱函数，可以告诉人们量子多体系统的本质信息，且与现代凝聚态物理学的实
物理所的又一发现！磁性二维晶体中拓扑磁性斯格明子
磁性斯格明子（Magnetic Skyrmion）是一种具有手性自旋的纳米磁畴结构，具有拓扑保护性、低驱动电流密度，及磁、电场和温度等多物理调控的特性，是未来高密度、高速度、低能耗信息存储器件的核心理想存储单元。开发更多优异性能的磁性斯格明子新材料是目前磁电子学领域的研究热点，也是推进磁性斯格明
我国科学家制备出可控手性石墨烯卷
日前，我国科学家开发了一种名为“石蜡辅助浸入法”的新技术，成功让二维材料“卷起来”，制备出具有可控手性的石墨烯卷，为未来量子计算和自旋电子器件的发展奠定了坚实基础。 由天津大学教授胡文平、雷圣宾、李奇峰和副教授沈永涛带领团队取得的这一研究成果近日发表在国际权威期刊《自然·材料》上。
非常规反铁磁体获实验证实
日前，南方科技大学校物理系刘畅副教授、刘奇航教授与中国科学院上海微系统与信息技术研究所研究员乔山团队合作，通过实验发现一类新型磁性材料——非常规反铁磁体。该磁体有望成为理想的下一代自旋电子学材料，用于高密度磁存储器件等领域。相关研究成果发表于《自然》。 记者了解到，该类材料具有反铁磁体高稳定性
中国科大在石墨烯分子条带中实现自旋量子通道转换
近日，中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家实验室崔萍与曾长淦研究组通过理论与实验互动性合作，证明在锯齿型石墨烯分子条带间引入碳四元环，可以有效地打破边缘自旋量子通道的简并度，并以100%的可靠率翻转边缘态的自旋取向，以电荷掺杂的形式选择与控制所需要的单一自旋通道，从而多方位地展示了未来自旋电子