光控电路正成为新风口
瑞士巴塞尔大学与苏黎世联邦理工学院（ETH Zurich）的研究人员用一束聚焦激光，翻转了一种特殊铁磁体的极性。这一进展指向一个未来：光可被用于在芯片上直接设计与重构电子电路。 铁磁体之所以有磁性，是因为材料内部海量微小磁矩整齐同向排列。每个电子都有“自旋”属性，产生微弱磁场；众多自旋同向时叠加成强而稳定的磁体，如同指南针或冰箱贴上的磁铁。这种排列只有在自旋间相互作用强到克服随机热运动时才出现；低于特定临界温度，协调作用占主导，材料成为铁磁体。 通常要翻转磁极需加热到临界温度以上，让有序排列瓦解后重排；冷却后自旋定入新方向，磁体指向改变。由巴塞尔大学托马什·斯莫伦斯基（Tomasz Smoleński）与ETH阿塔奇·伊马奥卢（Ataç Imamoğlu）领导的团队，仅用光、不升温就实现了重排，成果发表于《自然》（Nature）。 “令人兴奋的是，我们把现代凝聚态物理三大主题——电子强相互作用、拓扑和动力学控制——放进同一个实......阅读全文
光控电路正成为新风口
瑞士巴塞尔大学与苏黎世联邦理工学院（ETH Zurich）的研究人员用一束聚焦激光，翻转了一种特殊铁磁体的极性。这一进展指向一个未来：光可被用于在芯片上直接设计与重构电子电路。 铁磁体之所以有磁性，是因为材料内部海量微小磁矩整齐同向排列。每个电子都有“自旋”属性，产生微弱磁场；众多自旋同向时叠加成
光控报警器电路图解
现实中的世界是电子技术的世界——模拟电路+数字电路。模拟电路中行走的是连续的信号，也就是说基于时间为参数的各种函数，而数字电路就干脆多了，就两种状态高电平或低电平（严格来说是三种，还有一种介于高低电平之间，状态未知）。学习电子技术，主要是通过教材+计算机仿真软件如multisim+动手实践，
物理所搭建拓扑量子磁体
拓扑物态具有受保护的拓扑边界模式，对局域扰动展现出鲁棒性，是凝聚态物理和量子信息科学领域的前沿热点课题之一。人工量子系统凭借其结构的可定制性和参数的可调性，已成为研究拓扑物态的重要实验平台。然而，迄今为止，基于人工量子系统的拓扑物态研究集中在无相互作用的系统，而对具有相互作用的多体拓扑物态的量子模拟
物理所搭建拓扑量子磁体
拓扑物态具有受保护的拓扑边界模式，对局域扰动展现出鲁棒性，是凝聚态物理和量子信息科学领域的前沿热点课题之一。人工量子系统凭借其结构的可定制性和参数的可调性，已成为研究拓扑物态的重要实验平台。然而，迄今为止，基于人工量子系统的拓扑物态研究集中在无相互作用的系统，而对具有相互作用的多体拓扑物态的量子模拟
科学家利用“原子积木”搭建拓扑量子磁体
又是一个深夜，中国科学院物理研究所（以下简称物理所）的C楼实验室灯火通明。2021级博士生王浩紧紧盯着电脑屏幕，十分谨慎地操控着实验，还差两个独立的“原子积木”，一个特殊量子结构的构造就基本完成了。他每一次精确移动“原子积木”，电脑屏幕上的图像都会产生微妙变化。第二天上午，最后两个独立“原子积木”到
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
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
我国学者在铁电拓扑的可控拓扑相变领域取得重要进展
图 铁电拓扑的热致拓扑相变规律及铁电拓扑的相互切换 在国家自然科学基金项目（批准号：12125407、92166104、11934016、12325402、12174347、12474021、U21A2067）等资助下，浙江大学材料科学与工程学院张泽教授、田鹤教授团队与浙江大学材料科学与工程学院洪
多阶铁电拓扑态研究获重要进展
近日，松山湖材料实验室大湾区显微科学与技术研究中心研究员马秀良团队同合作者，在自组装、高密度铁酸铋纳米结构中观测到多阶极性径向涡旋，并成功通过尺寸调控和外部电场实现不同拓扑态的转换和拓扑电荷控制。该发现为下一代高密度、多态非易失性存储器件的设计提供了全新思路。3月21日，相关成果发表于《自然-通讯》
二维量子磁体中观察到新奇“拓扑克尔效应”
记者7日从中国科学技术大学获悉，该校国际功能材料量子设计中心访问博士后李肖音等，与中国科学院强磁场科学中心等单位合作，在二维新型量子磁体斯格明子元激发的理论与实验研究中取得重要进展。他们创造性地提出了“拓扑克尔效应”的概念，并将研究成果日前在线发表于国际期刊《自然·物理》。斯格明子的概念起源于粒子物
环境光传感器电路
所用传感器是一款光敏电阻(LDR)——由RadioShack提供的276-1657型光敏电阻——其电阻随环境光强度而变化，如图1所示。其电阻值可从黑暗环境中的数百万Ω降低至亮光环境中的几百Ω。该传感器可以检测到光线水平的大小波动，能区分一个或两个灯泡的亮度、直射阳光、全黑或者中间水平。每种应
科学家在二维量子磁体中发现“拓扑克尔效应”
近日，中国科学院合肥物质科学研究院与中国科学技术大学等合作，依托稳态强磁场实验装置（SHMFF），在二维新型量子磁体斯格明子元激发的理论与实验研究中取得进展，提出“拓扑克尔效应”的概念。斯格明子的概念起源于粒子物理，被广泛应用于描述凝聚态磁性材料中一类独特的拓扑元激发，其自旋在实空间以旋涡状或环状排
光子拓扑自旋态研究新成果拓展光的拓扑学研究范畴
拓扑缺陷在物理学上通常指场分布无法连续形变、物理量无法定义的特殊点，也称为奇点，在涡旋或拓扑结构中普遍存在。拓扑缺陷在宇宙学、流体动力学、空气动力学、声学以及生物学等领域也十分常见，并在某些应用中起着重要作用。 近年来，探索拓扑结构的电磁类比在光学和光子学中引起了极大兴趣。在集成光子学领域，微
中国学者提出拓扑激发磁卡效应
近日，由中国科学院大学教授苏刚和中国科学院理论物理研究所研究员李伟组成的联合研究团队，运用先进的有限温度张量网络态方法，经大规模计算完整地给出了铁磁与反铁磁情形下吉塔耶夫（Kitaev）蜂巢晶格模型的温度- 磁场相图，发现了由拓扑激发所引发的巨大磁卡效应，并提出一种无需利用液氦的极低温制冷新机理，为
熟知的金属中藏着未知量子世界：钴的电子结构被彻底改写
钴——这种在过去40年里被认为是最容易理解的磁性金属之一——刚刚向科学家展示了它深藏不露的一面。亥姆霍兹柏林材料与能源研究中心的国际团队在BESSY II同步辐射装置上，使用自旋角分辨光电子能谱（spin-ARPES）技术，发现钴内部存在密集的磁性节线网络。这些特殊的拓扑能带交叉在室温下依然稳定，其
科学家用AI造出最强铁基超导磁体
设计概念示意图。图片来源：《亚洲材料》杂志英国和日本科学家利用人工智能（AI）技术，成功制造出世界上已知最强的铁基超导磁体。最新研究有望促进新一代磁共振成像（MRI）技术和未来电气化运输技术的发展。相关论文发表于最新一期《亚洲材料》杂志。超导磁体可在不需要大量电力的情况下提供强而稳定的磁场。目前此类
科学家用AI造出最强铁基超导磁体
设计概念示意图。图片来源：《亚洲材料》杂志英国和日本科学家利用人工智能（AI）技术，成功制造出世界上已知最强的铁基超导磁体。最新研究有望促进新一代磁共振成像（MRI）技术和未来电气化运输技术的发展。相关论文发表于最新一期《亚洲材料》杂志。超导磁体可在不需要大量电力的情况下提供强而稳定的磁场。目前此类
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
中国学者提出拓扑激发磁卡效应
近日，由中国科学院大学教授苏刚和中国科学院理论物理研究所研究员李伟组成的联合研究团队，运用先进的有限温度张量网络态方法，经大规模计算完整地给出了铁磁与反铁磁情形下吉塔耶夫（Kitaev）蜂巢晶格模型的温度- 磁场相图，发现了由拓扑激发所引发的巨大磁卡效应，并提出一种无需利用液氦的极低温制冷新机理，为
美国研发出一种手性拓扑超导体
美国宾夕法尼亚州立大学的科研人员推出了一种手性拓扑超导体（Chiral Topological Superconductor），对于推进量子计算和探索理论手性马约拉纳粒子（Majorana particle）至关重要。相关研究发表在《科学》杂志上。 手性拓扑超导体来自超导体与磁性拓扑绝缘体的结
美国研发出一种手性拓扑超导体
美国宾夕法尼亚州立大学的科研人员推出了一种手性拓扑超导体（Chiral Topological Superconductor），对于推进量子计算和探索理论手性马约拉纳粒子（Majorana particle）至关重要。相关研究发表在《科学》杂志上。 手性拓扑超导体来自超导体与磁性拓扑绝缘体的结
光开关分子纳米磁体磁滞的研究取得进展
近日，大连理工大学精细化工国家重点实验室刘涛教授课题组利用[W(CN)8]3-单元与FeII自旋交叉基元配位组装一维链，在光开关分子纳米磁体磁滞研究中取得重要进展。相关研究成果以“Switching the magnetic hysteresis of a [FeII–NC–WV]-based
上海硅酸盐所稀土正铁氧体RFeO3晶体研究取得进展
作为一种重要的磁功能材料，正交钙钛矿结构RFeO3（R为稀土元素）稀土铁氧体具有独特的磁性能，在稀土铁氧体中发现的激光诱导超快自旋重取向和多铁、磁电材料的发现，使稀土铁氧体成为凝聚态和材料物理中研究的热点。高质量的RFeO3晶体制备，成为现代磁光和光磁研究的一个重要需求。中国科学院上海硅酸盐研究
拓扑结构对其光动力杀菌性能的影响
江南大学严秀平教授课题组选择四种不同拓扑结构的卟啉金属有机骨架作为模型，揭示了拓扑结构对其光动力杀菌性能的影响。卟啉金属有机骨架结构中每个Zr6O8簇连接的卟啉分子数越多、孔径越大、卟啉活性位点距离越远，越有利于单线态氧产生，使光动力杀菌效果越显著。 光动力杀菌是光敏剂在合适波长的光照射下，通
我国科研团队提出一种极低温制冷新机理
记者9月13日从中国科学院大学(国科大)获悉，中国科研团队运用先进的有限温度张量网络态方法，经大规模计算完整地给出铁磁与反铁磁情形下吉塔耶夫(Kitaev)蜂巢晶格模型的温度-磁场相图，研究发现由拓扑激发所引发的巨大磁卡效应，并提出一种无需利用液氦的极低温制冷新机理。这项基础物理研究领域重要研究成果
光集成电路尺寸难题有望破解
据美国电气与电子工程师协会(IEEE)网站近日报道，哥伦比亚大学研究人员研制出迄今最小光学集成电路，其能在很宽的波长范围内表现出高性能水平，有望彻底改变光通信和光信号处理等关键技术。该突破性成果发表在近日出版的《自然·纳米技术》杂志上。 将光集成电路缩小到现有计算机芯片中集成电路的尺寸，是科学
物理所铁基超导材料拓扑性质研究取得进展
铁基超导体和拓扑绝缘体是近年来凝聚态物理研究的热点问题。铁基超导体是非常规超导体，不同于传统的电声耦合机制的BCS超导体，其超导配对机制的解释仍然是凝聚态物理理论的一个难点；同时，不同于单带的铜基非常规超导体，铁基超导体的多带特性使其具有更丰富的电子结构。拓扑绝缘体的发现突破了人们对绝缘相的认识
我国科研团队提出一种极低温制冷新机理
中新网北京9月13日电 (记者 孙自法)记者9月13日从中国科学院大学(国科大)获悉，中国科研团队运用先进的有限温度张量网络态方法，经大规模计算完整地给出铁磁与反铁磁情形下吉塔耶夫(Kitaev)蜂巢晶格模型的温度-磁场相图，研究发现由拓扑激发所引发的巨大磁卡效应，并提出一种无需利用液氦的极低温制冷
我国科学家提出无液氦极低温制冷新思路
9月12日，记者从中国科学院大学获悉，由该校苏刚教授和中国科学院理论物理所李伟研究员组成的联合研究团队，运用先进的有限温度张量网络态方法，发现了由拓扑激发所引发的巨大磁卡效应，并提出一种无需利用液氦的极低温制冷新思路，为吉塔耶夫磁体可能的应用指明了新方向。相关研究成果发表于《自然·通讯》上。（中国科
我国科学家提出无液氦极低温制冷新思路
9月12日，记者从中国科学院大学获悉，由该校苏刚教授和中国科学院理论物理所李伟研究员组成的联合研究团队，运用先进的有限温度张量网络态方法，发现了由拓扑激发所引发的巨大磁卡效应，并提出一种无需利用液氦的极低温制冷新思路，为吉塔耶夫磁体可能的应用指明了新方向。相关研究成果发表于《自然·通讯》上。