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
中国电子学会会员日发布
寄语院士(副理事长、会士)名单 中国电子学会供图 4月10日,中国电子学会会员日发布仪式在线举办。中国电子学会理事长张峰发表致辞并与学会总部领导班子共同发布中国电子学会会员日。 杨芙清、王阳元、毛二可、于全、段宝岩、高文、李言荣、梅宏、潘建伟、郝跃、尹浩、樊邦奎、房建成、戴琼海、张
自旋标记法的方法介绍
自旋标记 (spin label), 很多物质的分子不表现电子自旋共振(ESR),但对这些分子,人工地使之与自由基(free radical)结合从而得以用ESR法来研究,获得独特的ESR信息,这就是自旋标记法。
让稀薄的氦分子自旋
氦发射的光谱。激光脉冲可暴露氦原子对的量子特性。图片来源:Dept. of Physics, Imperial College/SPL 氦原子很“冷淡”,很少彼此或与其他元素的原子相互作用。但氦原子冷却到接近绝对零度时,可以被诱导形成具有特定量子特性的脆弱对或二聚体。用激光轰击氦“二聚体”
量子自旋液体新证据发现
一个由瑞士、美国、法国等多国科学家组成的国际团队宣布,他们在锡酸铈材料发现了量子自旋液体的新证据。这一发现有望促进基础物理学和量子计算领域取得新突破。相关论文发表于《自然·物理学》杂志。用中子对自旋液体进行激发(示意图)。图片来源:科学消息网量子力学理论认为,电子拥有“自旋”的性质,这意味着其行为类
自旋的偶合常数的概念
自旋偶合的量度称为自旋的偶合常数(coupling constant),用符号J表示,J值的大小表示了偶合作用的强弱J的左上方常标以数字,它表示两个偶合核之间相隔键的数目,J的右下方则标以其它信息。就其本质来看,偶合常数是质子自旋裂分时的两个核磁共振能之差,它可以通过共振吸收的位置差别来体现,这在图
XPS图谱之自旋轨道分裂
由于电子的轨道运动和自旋运动发生耦合后使轨道能级发生分裂。对于l>0的内壳层来说,用内量子数j(j=|l±ms|)表示自旋轨道分裂。即若l=0 则j=1/2;若l=1则j=1/2或3/2。除s亚壳层不发生分裂外,其余亚壳层都将分裂成两个峰。
中德首次制备出人工反铁磁体
中德科学家携手日前在氧化物自旋电子学领域取得重要突破,首次制备出基于全氧化物外延体系的人工反铁磁体,并观察到随外加磁场的分步磁化翻转模式。该成果被刊登在近期《科学》杂志上。 人工反铁磁体不仅是多种新型自旋电子学器件(如磁随机存储器等)的重要组成部分,也是研究反铁磁材料基础问题的重要载体。上世纪
新型手性有机半导体面世,有助开发更高性能的显示屏
来自英国剑桥大学和荷兰埃因霍芬理工大学等机构的科学家,研制出一种新型手性有机半导体。这种半导体能让电子以螺旋方式移动,极大提高有机发光二极管的性能,为电视、智能手机等带来更好的显示屏。此外,还有望推动自旋电子学和量子计算等下一代计算技术的发展。相关论文发表于13日出版的《科学》杂志。 这种新型
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
研究发现轨道霍尔效应新规律
近日,中国科学院宁波材料技术与工程研究所科研团队在轨道电子学研究方面取得进展。该研究实验揭示了轨道霍尔效应中存在一种与传统自旋霍尔效应截然不同的非传统标度律,解决了长期以来制约自旋电子器件功耗优化的一个根本性矛盾。 在传统自旋霍尔材料中,提高器件性能的关键参数即自旋霍尔角与自旋霍尔电导率相互制
孙向南课题组:利用电子顺磁共振技术测量分子构象研究
分子半导体材料具有超长的室温自旋寿命,在实现室温高效自旋输运和调控方面具有很大潜力,其结构多样性、可设计性以及丰富的光电特性为分子自旋电子学的发展提供了广阔空间。分子半导体材料化学结构与自旋输运性质之间的构效关系研究是开发高效自旋输运分子半导体材料以及构建高效自旋器件的重要基础,而电子顺磁共振技
全球首个二维半金属材料获验证
两个原子厚的铁和钯层(左图,黄色/红色):自旋分辨动量显微镜实验表明,只有具有特定自旋方向(红色/蓝色表示)的电子才能在所谓的费米面上找到,因此它们对电荷传输有积极贡献。图片来源:于利希研究中心德国于利希研究中心的研究人员研制出全球首个二维半金属材料并获实验证实,这是一种仅允许单一自旋方向(“自旋向
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
中国科学技术大学团队实现二维石墨烯室温铁磁性
3月29日,科技日报记者从中国科学技术大学获悉,该校国家同步辐射实验室闫文盛教授研究组与孙治湖副研究员合作,通过磁性金属原子精确可控掺杂的策略,实现了二维石墨烯的室温铁磁性。研究成果日前发表在《自然·通讯》上。 石墨烯由于高载流子迁移率、长自旋扩散长度和弱自旋轨道耦合等优良性质,被认为是下一代
创新计算方法-科学家提出探测自旋超固态新方案
中国科学院理论物理研究所(以下简称理论物理所)研究员李伟团队与合作者创新利用有限温度张量网络方法,首次研究了三角晶格易轴反铁磁海森堡模型的自旋塞贝克效应,预言其中存在自旋流符号的反转以及低温下不“衰减”的超自旋流。这一理论发现为实验上直接探测量子自旋超固态的关键输运特征提供了清晰可行的方案。相关
磁性半导体的应用特点
磁性半导体(英语:Magnetic semiconductor)是一种同时体现铁磁性(或者类似的效应)和半导体特性的半导体材料。如果在设备里使用磁性半导体,它们将提供一种新型的导电方式。传统的电子元件都是以控制电荷自由度(从而有n型和p型半导体)为基础工作,磁性半导体能控制电子的自旋自由度(于是有了
微流控磁学检测肿瘤外泌体研究取得进展
肿瘤细胞分泌的外泌体(Tumor-Derived Exosomes,TDEs)具有广阔的临床应用前景。检测TDEs,对肿瘤早期诊断、疗效评价和预后分析,以及对TDEs进行高灵敏的定量检测具有重要意义。 近日,中国科学院上海微系统与信息技术研究所第八研究室宓现强课题组与上海科技大学叶朝锋课题组,
科学家在水铁矿磁学特性研究中取得进展
近日,中国科学院合肥物质科学研究院强磁场科学中心熊奕敏课题组与南方科大、中科院上海应用物理研究所等单位组成的合作研究团队,对水铁矿中磁性起源进行研究,以期揭示自然环境中磁性矿物质的来源。相关研究结果以Origin of magnetism in hydrothermally aged 2-lin
电磁学中的u0等于多少
μo为真空磁导率,其值为μ0=4π×10^-7N/A²或者μ0=4π×10^-7Wb/(A·m)或者 μ0=4π×10^-7H/m。μ0中的4π为了使常用的电磁学公式的计算得到简化(所以SI制的电磁学部分叫做MKSA有理制),其中的则是为了使电流强度的单位安培(基本单位)接近于实际使用的大小。μ0的
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.
强磁场中心螺旋磁体纳米盘的磁化过程研究获新成果
中科院合肥物质科学研究院强磁场科学中心田明亮研究小组杜海峰博士在非中心对称B20立方结构螺旋磁性材料的研究中取得新结果,论文《螺旋磁体纳米盘中磁场驱动的手性自旋结构的演化》(Field-driven evolution of chiral spin textures in a t
金属所等关于稀土金属增强太赫兹辐射强度的研究获进展
太赫兹(THz)是一种频率介于微波和红外频率之间的电磁波。然而,目前缺乏高效率、高集成度以及易调制的太赫兹辐射源。传统太赫兹产生方式如光电导天线和电光晶体法,存在着太赫兹能量低、带宽小、成本高和波长依赖等问题。基于自旋电子学效应的太赫兹产生方式由于具有激光波长依赖度低、超宽带、高效率和高稳定性等优点
实验室分析仪器自旋偶合与自旋分裂的基本概念
在有机化合物分子中,每一个原子核的周围除了电子以外,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相互间存在着干扰作用,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形状有着显著的影响。核磁矩自旋间的相互干扰作用叫作自旋偶合,由自旋偶合引起的谱线增多的现象叫作自旋分裂。
设备原理篇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
吴施伟小组以折纸方式操控双层二硫化钼电子态
复旦大学物理系吴施伟课题组与龚新高的计算组合作,巧妙地通过“折纸”方式,研究了与天然结构截然不同的二硫化钼双层材料,并通过这些样品实现了对二硫化钼能带结构、能谷、自旋电子态的操控。相关研究成果8月31日在线发表于《自然—纳米技术》。 过渡金属二硫属化物是近年来在国际上最受关注的二维量子功能材料
南科大团队发表反铁磁材料自旋劈裂行为的研究成果
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/2/517559.shtm近日,南方科技大学物理系、量子科学与工程研究院刘畅副教授课题组,刘奇航教授课题组和中国科学院上海微系统与信息技术研究所乔山研究员课题组合作,在反铁磁材料的电子结构研究中取得进展。研究团
国内首个算力微电子学院成立
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/11/512379.shtm
生物电子学开启人机结合新纪元
半机械人的时代已经到来。生物学家、材料学家以及纳米技术专家正携手共进、攻克难关。图片来源:SOMEYA-SEKITANI GROUP/东京大学 John Rogers看上去不像是一个半机器人,但实际上他的改造已经开始。Rogers是美国伊利诺伊大学香槟分校的材料学家,在最近的一
仪器学理论中的电子学设计
摘要:仪器设计者除要求掌握电子学理论外,还应该了解、掌握仪器学中的光电发的光电特性,这样才能设计出优质的仪器。例如,对于采用直流电压放大器电路的光谱仪器,在设计光电倍增管电路时,一般将光电倍增管的负载电阻取为10~100kΩ,最佳的选择应该是10kΩ左右。而有些设计者却把负载电阻设计为几十兆欧(MΩ
固体所在二维垂直异质结的自旋极化输运研究中取得进展
近日,固体所郑小宏研究员小组与加拿大麦吉尔大学、山西大学等单位合作,在基于二维垂直异质结构获得完全自旋极化电流的研究中取得新的进展,相关结果发表在Nanoscale(Nanoscale 10, 174-183 (2018))上。图1. (a) h-BN/graphene/h-BN垂直异质结构;(