轨道电子学正成为新风口

轨道电子学正成为新风口。随着计算需求激增,科学家正深入量子世界寻找更聪明的数据处理方式,而“轨道电子学”(orbitronics)正是其中极具潜力的方向。 该领域利用电子绕原子核运动所产生的“轨道角动量”来更高效地携带与存储信息。传统上,控制这种运动需要铁等磁性材料——它们沉重、昂贵,且难以在实用器件中规模化。 一项发表于《自然·物理》(Nature Physics)的新研究提出了一种简单得多的方案:关键在于一个新兴物理方向——“手性声子”(chiral phonons)。 研究人员首次证明,手性声子能直接将轨道角动量转移给非磁性材料中的电子。这一发现移除了长期阻碍轨道电子学发展的主要限制。 北卡罗来纳州立大学物理学家、研究合著者Dali Sun说:“传统上产生轨道电流需向特定过渡金属注入电荷电流,而其中许多元素现已被列为关键材料。其他方法也能产生轨道角动量,但本方法允许使用更廉价、更丰富的材料。” 犹他大学物理与天文学杰出教......阅读全文

轨道电子学正成为新风口

轨道电子学正成为新风口。随着计算需求激增,科学家正深入量子世界寻找更聪明的数据处理方式,而“轨道电子学”(orbitronics)正是其中极具潜力的方向。 该领域利用电子绕原子核运动所产生的“轨道角动量”来更高效地携带与存储信息。传统上,控制这种运动需要铁等磁性材料——它们沉重、昂贵,且难以在实用

兰州大学研究团队在声自旋调控研究方面取得重要进展

近日,兰州大学物理科学与技术学院的杨德政教授和薛德胜教授课题组在《自然·通讯》杂志上发表了题为Acoustic spin rotation in heavy-metal-ferromagnet bilayers的研究论文。通过声子与电子自旋-电荷动力学的相互作用,首次实现了声子驱动下自旋流中自旋方向

兰州大学研究团队在声自旋调控研究方面取得重要进展

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/3/518622.shtm近日,兰州大学物理科学与技术学院的杨德政教授和薛德胜教授课题组在《自然·通讯》杂志上发表了题为Acoustic spin rotation in heavy-metal-ferroma

基于声子的新型单频磁控太赫兹源研发成功

  从中国科学院合肥物质科学研究院了解到,该院强磁场科学中心盛志高课题组瞄准太赫兹核心元器件这一前沿研究方向,与该院固体物理研究所、中国科学技术大学组成联合攻关团队,研发出一种新型太赫兹源。相关研究成果日前发表在《科学进展》上,并申请了发明ZL。  由于其优越的波谱性能,太赫兹相关技术在通讯、安检、

厦大团队研制成功拓扑自旋固态光源芯片

厦门大学半导体研究团队教授康俊勇、张荣、吴雅苹提出轨道调控的拓扑自旋保护新原理,首次生长出室温零场下本征稳定、长程有序的磁半子(Meron)晶格,并研制成功拓扑自旋固态光源芯片(T-LED)。7月13日,相关研究成果在《自然—电子学》上发表,该成果首次实现了从拓扑保护准粒子到费米子乃至玻色子的手性传

合肥研究院构筑出室温零磁场稳定的磁束子

  近日,中国科学院合肥物质科学研究院强磁场科学中心低功耗量子材料研究团队在拓扑磁结构的构筑研究中取得进展。相关研究成果发表在《自然-通讯》(Nature Communications)上。  拓扑磁结构是一类具有非平庸拓扑特性的自旋排列,具有尺寸小、稳定性高、电流易操控等优点,有望作为下一代数据载

量子无损光力学声子测量仪

  声子, 作为力学激发的最小能量单位, 其测量精度一直是量子计算、量子通讯等各种量子应用技术发展的主要制约因素。最近的一项研究表明通过精巧设计的光力学装置(如图), 可以在极为宽泛的频域内对声子实现单量子精度并且非破坏性的量子测量。  研究相关的论文题为: “Quantum non-demolit

ACS-Nano:范德华层-CrSBr-中作为磁有序指纹的强激子朋耦合

  来自密歇根大学-上海交通大学联合研究所的Kaiman Lin教授及其团队利用温度依赖性聚光光谱和激子寿命测量法确定了纳米厚 CrSBr 中的强激子-光子耦合。  激子-声子耦合是激子与晶格振动(声子)之间的相互作用,在决定材料的光学和电子特性方面起着关键作用,为了解光物质之间的相互作用提供了宝贵

轨道角动量单极子证实存在

科技日报北京9月27日电 (记者张梦然)轨道角动量(OAM)单极子目前是理论物理学研究的重点,因为它为新兴的轨道电子学带来巨大的实际优势。最近,科学家结合理论分析与瑞士光源(SLS)的实验工作,证实了这些单极子的存在。该发现27日发表在《自然·物理学》杂志上。轨道电子学是一种比传统电子学更加节能的技

科学家首次观察到磁振子拖曳

  据美国物理学家组织网12月19日(北京时间)报道,西班牙卡特兰纳米技术研究院研究人员称,他们在一项最新发现中首次观察到了磁振子拖曳。这一发现结束了科学家50年来追寻独立热电效应的历程,对研究能量转化应用、开发自旋信息传输新途径也具有重要意义。相关论文发表在12月18日《自然·材料学》杂志网站上。

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

声子也有量子特性!或可为量子计算机带来新突破

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/6/503120.shtm近日,美国芝加哥大学普利兹克分子工程学院(PME)教授Andrew Cleland团队使用声学分束器来“分裂”声子,展示了它们所具有的量子特性。研究表明,声学分束器既可以诱导一个声子的

原子之舞把水晶变“磁铁”

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/11/512307.shtm   ?圆偏振太赫兹光脉冲激发的手性声子在氟化铈中产生超快磁化。图片来源:美国莱斯大学科技日报北京11月14日电 (记者张佳欣)美国莱斯大学量子材料科学家发现,当原子做圆周运

无铅铁电纳米电子学领域获重要进展

在国家自然科学基金重大研究计划、广东省自然科学基金杰出青年项目等资助下,华南先进光电子研究院先进材料研究所研究员陈德杨团队与合作者,在无铅铁电纳米电子学研究领域取得重要进展。近日,相关成果发表于《先进功能材料》(Advanced Functional Materials)。随着信息技术的飞速发展,开

《自然》新子刊将聚焦催化和电子学

  《自然》系列研究期刊将于2018年1月增加两个新刊《自然—催化》)和《自然—电子学》,并自2017年春季开始接受投稿。两刊仅在线出版,均为订阅模式。  《自然—电子学》将涵盖电子学各领域,如电子学研究的商业和工业应用,其核心是关注新技术的发展并了解其对社会所产生的影响。该刊将发表电子学各领域的基

科学家直接证实锯齿型石墨烯纳米带本征磁性

  中国科学院上海微系统与信息技术研究所研究员王浩敏团队联合上海师范大学副教授王慧山,首次在实验中直接证实了锯齿型石墨烯纳米带(zGNRs)的本征磁性,加深了对石墨烯磁性性质的理解,也为开发基于石墨烯的自旋电子学器件开辟了新的道路。相关研究8月19日发表于《自然-材料》。  石墨烯是一种独特的二维材

全国光电子与量子电子学技术大会在京召开

  由中国电子学会主办,量子电子学与光电子学分会联合北京航空航天大学、中国电子科技集团公司11所等单位承办的全国光电子与量子电子学技术大会(NCOQE2011)于2011年3月18日在北京召开,来自全国以及美国的共200余名代表参加了本次会议。大会开幕式由中国电子学会量子电子学与光电子学分会秘书长章

研究团队提出磁有序体系中声子磁性新机制

  声子是描述固体中晶格集体振动的元激发。一般情况下,声子通过离子运动产生的轨道磁矩较微弱。然而,在一些材料中,声子可通过耦合磁性自由度获得较大的磁矩。大的声子磁矩利于实现磁序与晶格振动的相互调控,引起了科研人员的关注:一方面可以通过操控声子来调控自旋动力学以及材料的宏观磁序;另一方面,可以通过操控

科学家直接证实锯齿型石墨烯纳米带本征磁性

中国科学院上海微系统与信息技术研究所研究员王浩敏团队联合上海师范大学副教授王慧山,首次在实验中直接证实了锯齿型石墨烯纳米带(zGNRs)的本征磁性,加深了对石墨烯磁性性质的理解,也为开发基于石墨烯的自旋电子学器件开辟了新的道路。相关研究8月19日发表于《自然-材料》。石墨烯是一种独特的二维材料,其p

研究人员首次实现声子极化激元电激发

据最新一期《自然》杂志报道,美国纽约市立大学研究人员在创造新型光热材料方面迈出重要一步:他们首次实现了一种利用电流激发声子极化激元的新机制,为开发更低成本、更小巧的长波红外光源和更高效的冷却设备开辟了新途径。人们常常苦恼,手机用久了就发烫,未来这一问题有望解决,并且手机还有望内置微小传感器,以超高灵

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

研究人员研发出新型手性无机纳米材料

  手性材料在推动生物标记、手性分析和检测、对映异构体选择性分离、偏振相关光子学和光电子学应用等领域的发展具有重要意义。目前,传统手性纳米材料主要是通过引入手性配体或构造螺旋结构等电偶极矩调控方式构筑,但这类手性材料在环境稳定性和导电性方面通常存在局限性,极大地限制了其实际应用。探索新的调控机制并构

激光调控外尔准粒子的超快运动

  拓扑量子态和拓扑量子材料的理论、实验研究近年来方兴未艾,成为凝聚态物理研究领域的重要前沿。拓扑序作为一种全新的物质分类概念,与对称性一样是凝聚态物理中的基础性概念。对拓扑的深刻理解,关系到凝聚态物理研究中的诸多基本问题,例如量子相的基本电子结构、量子相变以及量子相中的许多无能隙元激发等。在拓扑材

拓扑自旋电子学研究获进展

  华南师范大学物理学院教授邓明勋/研究员王瑞强团队与合作者,在拓扑自旋电子学领域取得重要进展:在非磁拓扑Dirac半金属材料中发现了一种全新的自旋极化现象——非平衡隐藏自旋极化。相关成果9月5日在线发表于《物理评论快报》(Physical Review Letters)。  隐藏自旋极化是指在中心

“自旋波电子学物理、材料与器件”香山科学会议在京召开

   2016年2月23~24日,香山科学会议第553次学术讨论会在北京香山饭店召开,此次会议以“自旋波电子学物理、材料与器件”为主题,潘建伟教授、沈保根研究员、李树深研究员和俞大鹏教授担任会议执行主席,来自物理学、信息科学与系统科学、电子信息工程等领域的60多位学者参加。   自旋波(磁子)是磁性

我国科学家提出单向量子声子激光技术方案

   在量子芯片中,跟超导比特耦合的声子谐振器,是连接转换光电信号和执行量子逻辑操作的关键部件。这类相干声子器件,在量子信息、纳米力学与热电材料、超灵敏传感及无损检测与地质勘探等诸多领域具广泛的应用价值。不过,这一关键部件的制造,存在着一个技术“困扰”,即信号质量和计算精度易受环境噪声的干扰甚至破坏

我国科学家提出单向量子声子激光技术方案

  在量子芯片中,跟超导比特耦合的声子谐振器,是连接转换光电信号和执行量子逻辑操作的关键部件。这类相干声子器件,在量子信息、纳米力学与热电材料、超灵敏传感及无损检测与地质勘探等诸多领域具广泛的应用价值。不过,这一关键部件的制造,存在着一个技术“困扰”,即信号质量和计算精度易受环境噪声的干扰甚至破坏。

半导体所在激子声子的量子干涉研究中获进展

  近日,中国科学院半导体研究所半导体超晶格国家重点实验室报道了二维半导体WS2中暗激子与布里渊区边界声学声子之间量子干涉导致的法诺(Fano)共振行为(图1a、b),并揭示了对称性在其中的重要作用。相关研究成果以《少数层WS2中暗激子与边界声学声子的量子干涉》(Quantum interferen

揭示MXenes电子—声子相互作用新机制

  近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员袁开军团队与北京航空航天大学教授郭洪波、副教授李介博等合作,发现了MXenes中电子能量弛豫新通道,揭示了MXenes电子—声子相互作用新机制。相关成果发表在《自然—通讯》。  等离激元是金属表面电子的集体振荡,在金属纳米材料中比较常见。研究电子和声子之间

半导体所在自旋器件翻转机制研究中获进展

自旋电子器件被认为是后摩尔时代存储和逻辑器件最有前景的解决方案之一。自旋电子学的核心是磁性比特的电流翻转。然而,科学家无法定量甚至定性地剖析面内电流翻转垂直磁矩的物理现象。为了探讨面内电流翻转垂直磁矩的深层次物理机制,中国科学院半导体研究所朱礼军团队围绕直接参与磁矩翻转的自旋轨道矩效应和手性交换相互