量子材料平台实现光学模式动态切换
据新一期《自然·光子学》杂志报道，美国麻省理工学院研究团队利用层状量子材料开发出一种全新平台，通过纳米光子学实现对光的精密调控。这一新平台不仅使光学器件更小、更高效，还首次实现了光学模式的动态切换（在不同光传播状态之间灵活转变），解决了纳米光子领域长期以来难以兼顾的两大难题。传统纳米光子学主要依赖硅、氮化硅或二氧化钛等材料，构建波导、谐振腔和光子晶体等结构，以引导和限制光传播。但这些材料存在两大局限：首先是折射率受限，这是衡量材料与光相互作用强度的指标。传统材料折射率较低，限制了光的强约束能力，也妨碍了器件的进一步微型化。其次，这些材料一旦加工成型，其光学性质就基本固定，无法在不改变物理结构的情况下重新配置其光响应特性。为破解这些难题，团队引入了一种层状量子材料——硫溴化铬（CrSBr）。该材料兼具稀有的磁性有序性与强烈的光响应。团队利用CrSBr的高折射率，仅用7层原子（约6纳米厚）就构建出完整的光子晶体结构，尺寸相当于传统材......阅读全文
量子材料概念溯源
今天，量子材料（Quantum Materials）是大家熟知的物理名词，对其的研究已经成为物理学中非常重要的科学前沿。人类从量子材料中获取的知识必将是凝聚态物理、粒子物理、材料科学、量子信息科学等多学科交叉融合的桥梁和基础。 最近美国Rutgers 大学教授、著名量子材料物理学家Sang-W
新材料如何实现“量子飞跃”
长期以来，人们对量子信息技术应用的关注一直集中在数据传输和加密等领域。新研究将目光转向化学领域，使量子系统有望助力开发新药和新材料等。研究人员最近使用量子计算机对简单分子进行建模，实现新材料的“量子飞跃”，成为量子计算商用化的开始。 美国《麻省理工科技评论》日前将“材料的量子飞跃”列入２０
瑞典发现常温磁性量子新材料
瑞典查尔姆斯理工大学研究人员展示了一种常温二维磁性量子材料。此前，此类材料仅能在极低温实验室环境中展示。该材料基于铁基合金（Fe5GeTe2）和石墨烯开发，具备单原子厚度，可用作自旋极化电子的源和检测器，在超快速、低功耗传感器应用以及先进磁存储和计算方面具有广泛的应用价值。该材料可用于下一步发展
院士出力，攻克量子点材料难关
中国科学技术大学获悉，该校中国科学院微观磁共振重点实验室杜江峰院士、樊逢佳教授等人与其他科研人员合作，在量子点合成过程中引入晶格应力，调控量子点的能级结构，获得了具有强发光方向性的量子点材料，此材料应用在量子点发光二极管（QLED）中有望大幅提升器件的发光效率。这一研究成果日前发表在《科学进展》杂志
室温下量子材料实现“自旋”控制
科技日报北京8月16日电 （记者张佳欣）据《自然》杂志16日报道，英国剑桥大学领导的一个国际研究团队找到了一种控制有机半导体中光和量子“自旋”相互作用的方法，即使在室温下也能发挥作用，为潜在的量子应用开辟了新前景。几乎所有量子技术都涉及自旋。电子运动时通常会形成稳定的电子对，一个电子自旋向上，一个电
量子点材料：现状、机遇和挑战
量子点属于一大类新材料——溶液纳米晶中的一种。溶液纳米晶具有晶体和溶液的双重性质，量子点是其中马上具有突破性工业应用的材料。 与其他纳米晶材料不同，量子点是以半导体晶体为基础的。尺寸在1~100纳米之间，每一个粒子都是单晶。量子点的名字，来源于半导体纳米晶的量子限域效应，或者量子尺寸效应。当半
量子材料内首次测量电子自旋
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/6/502752.shtm一个国际研究团队首次成功测量了一类新型量子材料内的电子自旋，这一成就有望彻底改变未来量子材料的研究方式，为量子技术的发展开辟新途径，并在可再生能源、生物医学、电子学、量子计算机等诸多领
新材料可在室温下进行“量子翻转”
科技日报北京1月24日电 （记者张梦然）据最新一期英国《自然·通讯》报道，美国密歇根大学开发出一种半导体材料，可在室温条件下实现从导体到绝缘体的“量子翻转”，有助于开发新一代量子设备和超高效电子设备。研究人员在只有一个原子厚的二维硫化钽层中观察到，支持这种量子翻转的奇异电子结构以前只能在-37.8℃
硅材料中发现新型量子“积木”
美国加州大学圣巴巴拉分校科学家在硅材料中发现了一种强韧的新型量子“积木”——碳氮（CN）中心。这一成果或将为量子技术发展开辟新路径。相关论文发表于新一期《物理评论B》杂志。 图片来源：物理学家组织网 此次发现的CN中心，本质上是一种存在于晶体内部的原子级“点缺陷”，类似于科学家此前已在金刚石
量子材料平台实现光学模式动态切换
据新一期《自然·光子学》杂志报道，美国麻省理工学院研究团队利用层状量子材料开发出一种全新平台，通过纳米光子学实现对光的精密调控。这一新平台不仅使光学器件更小、更高效，还首次实现了光学模式的动态切换（在不同光传播状态之间灵活转变），解决了纳米光子领域长期以来难以兼顾的两大难题。传统纳米光子学主要依赖硅
全新量子材料“外尔—近藤半金属”问世－可用于量子计算
近日，美国莱斯大学和奥地利维也纳技术大学的研究人员联合研制出一种全新的材料——“外尔—近藤半金属”（Weyl-Kondo semimetal），其属于量子材料这一物质类别，可用于量子计算等领域。图片来源于网络 量子材料拥有一些很“诡异”的属性，有些属性或许可在未来的技术创新包括量子计算等领域“
新组合材料可支持量子计算超导性
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/2/517442.shtm
量子材料中首次发现数千原子纠缠
在物理学中，薛定谔猫寓意了量子力学中两种最令人“敬畏”的效应：纠缠和叠加。德国德累斯顿大学和慕尼黑大学研究人员现已在较大的范围内观察到这些现象。 已知具有磁性等特性的材料具有所谓的域（岛），其中材料特性均匀地属于一种或多种类型（例如，想象它们是黑色或白色）。在最新一期《自然》杂志上，物理学家报
“热淬火”技术能切换量子材料导电状态
美国东北大学与布朗大学等机构科学家通过精确控制加热和冷却，即所谓的“热淬火”技术，让量子材料在导电与绝缘状态间精准切换。这项发表于最新一期《自然·物理学》的研究，将为现有电子技术带来巨大进步，未来采用量子材料的处理器，运行速度有望达到现有硅基芯片的千倍以上。研究团队将1T-二硫化钽（1T-TaS2）
科学家研发新型量子点显示材料
记者日前从合肥工业大学获悉：该校科研团队首次成功将石墨相氮化碳应用于下一代量子点显示技术。该研究成果发表在著名国际学术期刊《今日材料》上，为量子点显示技术的发展开辟了高效环保的全新材料方向。 量子点显示（QLED）被认为是继有机发光显示（OLED）之后的下一代显示技术，具有色纯度高、色域宽、成
新型氧化钨量子点电极材料问世
近日，中科院苏州纳米所赵志刚课题组和苏州大学耿凤霞课题组合作开发出一种具备超快电化学响应性能的新型氧化钨量子点电极材料。该成果发表在近期出版的国际期刊《先进材料》上。 锂离子电池、超级电容器、燃料电池等新兴能量转化与存储器件，在解决传统能源短缺、可再生能源能量来源不稳定等问题上已展现出巨大潜力
全新磁性材料展现量子自旋液态
据物理学家组织网22日报道，一个国际科研团队在寻找新的物质形态方面取得重大突破：他们证明，与钙钛矿相关的金属氧化物TbInO3展现出量子自旋液态，这是科学家很长时间以来一直在追寻的一种物质形态，有望应用于量子计算等领域。 40多年前，诺贝尔物理学奖得主菲利普·安德森从理论上提出了量子自旋液态。
自然状态材料中存在量子临界点
据美国物理学家组织网1月20日报道，近日，一个美日国际研究小组以镱为基础材料研制出一种奇特的新型超导体。该超导体不需要改变压力、磁场强度或经化学掺杂，在自然状态就能达到物理学家所说的“量子临界点”。这一发现突破了理论物理的限制，为人们理解量子临界状态打开了新视野。这种异常性质，也将
量子扭转显微镜可视材料内电子波
据最新一期《自然》杂志发表的研究，以色列魏茨曼科学研究所的研究人员开发了一种新型扫描探针显微镜，即量子扭转显微镜（QTM），它可以创造出新的量子材料，同时观察其电子最基本的量子性质。这项研究为量子材料的新型实验开辟了道路。 大约40年前，扫描探针显微镜的发明彻底改变了电子现象的可视化方式。尽管
陈仙辉院士：量子材料支撑人类未来发展
12月23日，“Tech 7创新者新年报告会”在安徽合肥滨湖金融小镇召开，中国科学院院士、国家自然科学一等奖获得者、中国科学技术大学教授陈仙辉在报告会上表示，人类从石器时代、青铜时代、铁器时代走来，现在正处在硅基时代，未来支撑人类发展的将是量子材料。“材料是所有制造业和核心器件的基础以及高技术支撑，
量子扭转显微镜可视材料内电子波
据最新一期《自然》杂志发表的研究，以色列魏茨曼科学研究所的研究人员开发了一种新型扫描探针显微镜，即量子扭转显微镜（QTM），它可以创造出新的量子材料，同时观察其电子最基本的量子性质。这项研究为量子材料的新型实验开辟了道路。 大约40年前，扫描探针显微镜的发明彻底改变了电子现象的可视化方式。尽管当
新材料大幅提升太阳能电池量子效率
据最新一期《科学进展》杂志报道，美国理海大学研究人员开发出一种新材料，可大幅提高太阳能电池板效率。使用该材料作为太阳能电池活性层的原型表现出80%的平均光伏吸收率、高光生载流子生成率以及高达190%的外量子效率（EQE）。这一指标远远超过了突破硅基材料的肖克利-奎瑟理论效率极限，并将光伏量子材料领域
科学家在有机材料内观测到量子效应
英国剑桥大学卡文迪什实验室的科学家，首次在有机材料中观测到一种曾被认为仅存在于无机金属氧化物中的量子效应。这些特殊的有机分子能借助该量子机制，以极高效率将光能转化为电能。这一突破有望催生更简单、更轻便、更廉价的太阳能电池。相关研究成果发表于新一期《自然·材料》杂志。此次研究聚焦于一种名为P3TTM的
二维材料可在室温下保存量子信息
英国剑桥大学卡文迪许实验室科学家首次发现，层状二维材料六方氮化硼（hBN）中的“单原子缺陷”可以将量子信息在室温下保留几微秒。相关论文发表在《自然·材料》杂志上。这一发现意义重大，因为能够在环境条件（室温）下拥有量子性质的材料十分罕见，此次发现还凸显了二维材料在推进量子技术方面的潜力。 用共焦
二维材料可在室温下保存量子信息
英国剑桥大学卡文迪许实验室科学家首次发现，层状二维材料六方氮化硼（hBN）中的“单原子缺陷”可以将量子信息在室温下保留几微秒。相关论文发表在《自然·材料》杂志上。这一发现意义重大，因为能够在环境条件（室温）下拥有量子性质的材料十分罕见，此次发现还凸显了二维材料在推进量子技术方面的潜力。用共焦显微镜研
加拿大研发出量子隐形材料－已获美军支持
据台湾“中央社”12月11日消息，加拿大一家高科技公司研发出名为“量子隐形”的先进材料。这种技术可以用于军事，为士兵穿上“隐形军服”。 据报道，“量子隐形”材料制作成衣服，透过反射穿衣者身边的光波，可以使得穿着这种衣服的人达到“隐形”的效果。此技术更可用于军事上，让士兵像穿上“
金属魔法：用半导体量子点打造梦想材料
据最新一期《自然·通讯》杂志报道，包括日本RIKEN新兴物质科学中心研究人员在内的团队成功创造了一种由硫化铅半导体胶体量子点组成的“超晶格”，研究人员在这种晶格中实现了类似金属的导电性，导电性比目前的量子点显示器高100万倍，且不会影响量子限制效应。这一进步可能会彻底改变量子点技术，从而在电致发光设
量子点材料将改善LED－为照明产业做贡献
量子点属于一大类新材料——溶液纳米晶中的一种。溶液纳米晶具有晶体和溶液的双重性质，量子点是其中马上具有突破性工业应用的材料。 与其他纳米晶材料不同，量子点是以半导体晶体为基础的。尺寸在1~100纳米之间，每一个粒子都是单晶。量子点的名字，来源于半导体纳米晶的量子限域效应，或者量子尺寸效应。当半
世界首例！我国科学家发现光阴极“量子”材料
记者从西湖大学获悉，西湖大学理学院何睿华课题组连同研究合作者一起，发现了世界首例具有本征相干性的光阴极量子材料，其性能远超传统的光阴极材料，且无法为现有理论所解释，为光阴极研发、应用与基础理论发展打开了新的天地。北京时间3月9日凌晨，相关论文《一种钙钛矿氧化物上的反常强烈相干二次光电子发射》，已提前
二维材料中首次实现核自旋量子位控制
据15日发表在《自然·材料》上的论文，美国普渡大学的研究人员通过使用光子和电子自旋量子位来控制二维（2D）材料中的核自旋，实现了在2D材料中写入和读取带有核自旋的量子信息。他们用电子自旋量子位作为原子尺度的传感器，首次在超薄六方氮化硼中实现了对核自旋量子位的实验控制。该研究工作拓展了量子科学和技