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的自旋自由基有机半导体。在这种材料中，每个分子的核心都有一个不成对的“单身”电子，使其具备独特的磁性与电子行为。此前，研究团队曾设计出这一分子家族，用于制造高亮发光的有机LED。然而，最新研究揭示了一个意想不到的现象：当这些分子紧密堆积时，其间的“单身”电子会展现出所谓的“莫特-哈伯德绝缘体”行为。也就是说，相邻位置上的“单身”电子之间相互作用，促使它们交替上下排列。长久以来，科学界普遍认为这种独特的量子现象仅存在于某些特定的无机金属氧化物内。这些“单身”电子在吸收光能之后瞬间获得能量，挣脱束缚，“跃迁”至邻近分子的空间。这一跃迁引发连......阅读全文
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
褚君浩院士等发现有机铁电量子隧穿效应
中科院上海技物所褚君浩院士、孟祥建研究员课题组基于聚偏氟乙烯聚合物（PVDF）材料，构建了铁电隧穿结固态器件，发现了铁电极化操控的直接量子隧穿效应。相关研究成果日前发表于《自然—通讯》。 量子隧穿效应是一种量子特性，是电子等微观粒子能够穿过其本来无法通过的“墙壁”的现象。铁电量子
量子测量是指利用量子特殊的效应
量子测量是指利用量子特殊的效应是正确的。一、在量子力学之中，所谓的“测量”需要有较严谨的定义，而特别称之为量子测量。量子测量不同于一般经典力学中的测量，量子测量会对被测量子系统产生影响，比如改变被测量子系统的状态。二、处于相同状态的量子系统被测量后可能得到完全不同的结果，这些结果符合一定的概率分布。
金属有机框架材料的电致阻变效应研究获系列进展
基于电致阻变效应的电阻型随机存储器（RRAM）具有非易失性、结构简单、低功耗、高密度、快速读写等优势，被认为是最具发展潜力的新兴存储技术之一。同时，随着可穿戴电子器件的快速发展，研发柔性电致阻变材料和柔性阻变存储器尤其值得关注。 中国科学院磁性材料与器件重点实验室（宁波材料技术与工程研究所）研
金属有机框架材料的电致阻变效应研究获系列进展
基于电致阻变效应的电阻型随机存储器（RRAM）具有非易失性、结构简单、低功耗、高密度、快速读写等优势，被认为是最具发展潜力的新兴存储技术之一。同时，随着可穿戴电子器件的快速发展，研发柔性电致阻变材料和柔性阻变存储器尤其值得关注。 中国科学院磁性材料与器件重点实验室（宁波材料技术与工程研究所）研
人类首次直接“看到”量子自旋效应
据新加坡国立大学（NUS）官网近日报道，该校科学家领导的国际科研团队，首次直接“看到”拓扑绝缘体和金属中电子的量子自旋现象，为未来研发先进的量子计算组件以及设备铺平了道路，距离实现量子计算又近了一步。 量子计算机目前仍处于研发的初期阶段，但其展现出的计算速度已经是传统技术的数百万倍，其非凡的处
压电效应和拓扑量子相变
近期，美国宾夕法尼亚州立大学刘朝星教授课题组从理论上提出压电响应的突变可以表征一系列二维拓扑相变,从而第1次揭示了压电系数和拓扑相变间的关系。相关成果以“Piezoelectricity and Topological Quantum Phase Transitions in Two-Dime
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
超导量子芯片上模拟黑洞的量子效应研究获进展
黑洞是爱因斯坦广义相对论预言的一类特殊天体。20世纪70年代初霍金、贝肯斯坦等的研究表明黑洞具有热力学性质：黑洞具有正比于其视界面积的熵；黑洞会以热辐射的形式向外辐射粒子，其辐射温度正比于其表面引力；黑洞的质量、熵和温度等满足热力学第一定律。黑洞的热力学揭示了引力的量子效应。因而普遍认为，黑洞是
奇异量子效应或首次在真空“现形”
据美国趣味科学网站11月30日报道，科学家们80多年前预测的一种量子现象或首次在自然界中“现形”。 在经典物理学领域，真空完全是空的，但对量子物理学来说，真空中有“虚粒子”持续不断地进出，因此，物理学家沃纳·海森堡和汉斯·欧拉使用量子电动力（QED）来显示真空的量子属性对光波的影响。1930
最新研究！奇异的量子效应如何提高量子计算机效率？
几十年前，科学家预言存在一种奇异的量子效应——泡利阻塞，即如果一团气体变得足够冷且足够致密，它就能隐形。美国和新西兰科学家在最新一期《科学》杂志撰文指出，他们利用激光挤压并冷却锂气体等，使其密度和温度变化到足以减少光散射量的程度，由此证明了泡利阻塞效应，未来有望利用其开发能抑制光的材料，进一步提
碲化锆块体单晶体材料中首次观测到三维量子霍尔效应
从20世纪80年代初在二维电子体系中被发现至今，量子霍尔效应作为超导之外的另一个著名宏观量子现象在凝聚态物理中催生出了一个越趋活跃的研究领域。其内在本质，是将数学中的拓扑概念引入物理，超越了Landau根据对称性破缺理论对物质分类的传统标准，为近年的拓扑物态与拓扑材料的快速发展奠定了基础。 量
天然双层石墨烯内发现新奇量子效应
由德国哥廷根大学领导的一个国际研究团队在最新一期《自然》杂志上发表论文称，他们在对天然双层石墨烯开展的高精度研究中，发现了新奇的量子效应，并从理论上对其进行了解释。这一系统制备简单，为载荷子和不同相之间的相互作用提供了新见解，有助于理解所涉及的过程，促进量子计算机的发展。 2004年，两位英国
实验室模拟出极端“量子真空”效应
英国牛津大学与葡萄牙里斯本大学高等技术学院合作，借助先进的计算模型，首次实现了强激光束改变“量子真空”的实时三维模拟。这一突破性成果标志着人类首次在实验室条件下模拟光与真空空间的相互作用，将原本仅存在于科幻小说中的概念变为现实。相关研究5日发表于《通讯·物理学》杂志。根据量子物理学理论，“量子真空”
锡纳米粒子量子壳效应被证实
德国斯图加特的马普固体研究所专家利用隧道扫描显微镜研究锡纳米粒子证实，金属粒子的电阻损耗与粒子大小有关，当金属粒子呈纳米状态时，材料获得超导性能的温度会大幅增加。因此，在粒子足够小的前提下，通过量子效应可增强金属粒子超导性能60％。这一理论还可预测粒子的纳米精度，并为开发室温环境下
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
“量子反常霍尔效应”研究取得重大突破
由中国科学院物理研究所和清华大学物理系的科研人员组成的联合攻关团队，经过数年不懈探索和艰苦攻关，最近成功实现了“量子反常霍尔效应”。这是国际上该领域的一项重要科学突破，该物理效应从理论研究到实验观测的全过程，都是由我国科学家独立完成。 量子霍尔效应是整个凝聚态物理领域最重要、最
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
理论物理所等在超导量子芯片上模拟黑洞的量子效应
黑洞是爱因斯坦广义相对论预言的一类特殊天体。20世纪70年代初，霍金、贝肯斯坦等的研究表明黑洞具有热力学性质：黑洞具有正比于其视界面积的熵；黑洞会以热辐射的形式向外辐射粒子，其辐射温度正比于其表面引力；黑洞的质量、熵和温度等满足热力学第一定律。黑洞的热力学揭示了引力的量子效应。因此普遍认为黑洞是
青岛能源所有机场效应晶体管材料研究取得新进展
近日，中国科学院青岛生物能源与过程研究所生物基及仿生高分子材料团队负责人万晓波等在二氮芳辛的合成机理研究以及由此衍生出的新型场效应晶体管材料合成方面取得阶段性进展。 二氮芳辛是潜在的人工肌肉高分子材料的构筑基块，一般可由2-氨基二苯甲酮通过传统的缩合反应制备而得，但此过程需要长
量子态叠加效应尺度刷新纪录
美国斯坦福大学的研究团队成功地让原子云处在相距半米的两个状态进行了叠加，这将量子态叠加效应的最大尺度纪录从1厘米扩展到了54厘米。相关研究论文发表在最新一期的《自然》杂志上。 研究团队认为，新研究成果可能意味着找到了量子世界与经典世界之间的分界点，因为相对那些量子水平的物体，新研究成果更适用于
拓扑绝缘体内奇异量子效应室温下首现
科技日报北京10月27日电 （记者刘霞）据《自然·材料》杂志10月封面文章，美国科学家在研究一种铋基拓扑材料时，首次在室温下观察到了拓扑绝缘体内的独特量子效应，有望为下一代量子技术，如能效更高的自旋电子技术的发展奠定基础，也将加速更高效且更“绿色”量子材料的研发。 拓扑绝缘体是一种特殊的材料，内
芬兰提出观察肉眼可见物量子隧道效应方案
据美国科学促进会（AAAS）网站近日报道，科学家早已能观察到电子等微观粒子的量子隧道效应，也发现了微颗粒的磁化强度等宏观物理量显示出宏观量子隧道效应，但迄今还没有观察到肉眼可见物体的量子隧道效应。现在，芬兰科学家表示，能通过他们设计的实验观察到大物体的量子隧道效应。但也有科学家认
双自由基材料及其有机场效应晶体管的相关研究
具有单线态双自由基性质的材料（singlet diradicaloids）由于存在独特的开壳电子构型，往往具有较小的能隙、较强的分子间作用力以及稳定的氧化还原态，因而被认为是潜在的有机场效应晶体管（OFET）材料。然而，随着双自由基性质的增加，材料/器件的稳定性会逐渐降低，这成为了制约此类材料走
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
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
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
有机热电材料研究取得进展
近日，中国科学院工程热物理研究所储能研发中心和中科院化学研究所有机固体重点实验室合作，在提升材料热电性能方面取得重要进展，为一系列二维热电材料性能的提升提供了研究思路。 有机热电材料具有导热系数低、分子多样性、无毒、易加工等优点，被认为是可穿戴传感器和便携式冰箱的理想材料。同时，二维过渡金属
英专家：量子反常霍尔效应预示新时代的来临
中国科学家从实验中首次观测到量子反常霍尔效应，英国牛津大学专家对此发现予以高度评价，并指出这一成果预示着一个令人兴奋的新时代的来临。 牛津大学物理系讲师索斯藤·赫斯耶达尔说：“这一成果预示着一个令人兴奋的新时代的来临——对于基础物理学来说，观察到量子反常霍尔效应让研究新的量子系统成为可能;