研究人员在高压下发现首个二维范德华重费米子超导体
重费米子超导通常发生在近藤杂化与RKKY长程磁有序竞争的量子临界点附近,是研究量子临界涨落驱动非常规超导配对的重要载体。降低晶体结构维度,量子涨落便会增强,若在二维范德华材料中实现重费米子超导,将为研究维度调控的量子临界行为和非常规超导机制提供理想平台。而二维范德华重费米子体系非常少见,近期发现的范德华层状重费米子金属CeSiI为此带来契机。该材料在常压下具有近藤相干态和长程反铁磁序,但超导电性尚未被发现。 近日,中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心等在二维范德华重费米子超导体研究中取得进展。团队依托综合极端条件实验装置六面砧高压实验站提供的极低温、高静水压、高精度物性测量平台,对CeSiI单晶开展高压低温电输运测量,构建完整温度—压力相图。研究发现,近藤相干温度T*(P)随加压先降低后升高,在约6 GPa达到最低值,呈现反常的“V”型演化规律,这与传统重费米子体系不同;反铁磁有序温度TN(P)随加压持续降低,......阅读全文
研究人员在高压下发现首个二维范德华重费米子超导体
重费米子超导通常发生在近藤杂化与RKKY长程磁有序竞争的量子临界点附近,是研究量子临界涨落驱动非常规超导配对的重要载体。降低晶体结构维度,量子涨落便会增强,若在二维范德华材料中实现重费米子超导,将为研究维度调控的量子临界行为和非常规超导机制提供理想平台。而二维范德华重费米子体系非常少见,近期发现
中国科学家发现新型费米子——三重简并费米子
在国家重点研发计划“大科学装置前沿研究”重点专项等的支持下,中国科学院物理研究所的研究团队首次发现了突破传统分类的新型费米子——三重简并费米子。这是继“拓扑绝缘体”、“量子反常霍尔效应”、“外尔费米子”之后,中国科学家在拓扑物态研究领域的又一项重大突破。该项研究成果在《自然》(Nature)杂志
重费米子超导体CeCu2Si2中的重准粒子
CeCu2Si2是第一个重费米子超导体,也是公认的第一个非常规超导体,在超导研究的历史中扮演着重要的角色。它在1979年由德国科学家Frank Steglich教授(现为浙江大学关联物质中心主任)发现。一直以来,人们对CeCu2Si2的强关联物理性质、尤其是其重费米子超导电性保持着极大的兴趣。C
物理所等在铁基超导体中发现类马约拉纳费米子
在微观世界里,遵从费米统计的电子通过配对形成玻色子,它们的凝聚形成超导电子基态,使宏观世界中的材料具有超导性。在谱学实验中,电子配对反映为可测量的超导能隙。超导体中的杂质原子可能破坏电子间的配对,并在能隙中形成束缚态。通过观察束缚态的各种特征,包括与其对应的能量及其空间的分布等,人们可以深入研究
我国科学家发现新型费米子
英国《自然》杂志6月19日在线发表了中国科学院物理研究所的一项最新成果,该所科研团队首次发现了突破传统分类的新型费米子——三重简并费米子,为固体材料中电子拓扑态研究开辟了新的方向。该发现从理论预言、样品制备、到实验观测的全过程,均由我国科学家独立完成。 新型费米子的发现,是继“拓扑绝缘体”“量
华人科学家群力突破80年物理难题:张富春这样解读
7月21日,学术期刊《科学》(Science)在线发表了由美国加利福尼亚大学洛杉矶分校(UCLA)王康隆课题组主导,斯坦福大学张守晟课题组及上海科技大学寇煦丰课题组等8家单位合作完成的一项研究成果——研究团队首次在磁性拓扑绝缘体薄膜与超导体结合的异质结构中发现了一维手性马约拉纳费米子存在的证据[
物理所等提出新的重费米子超导机理
在重费米子超导体中,正常态重电子的有效质量可以达到自由电子质量的上百倍,其特征费米能量也相应削减,只有meV的量级。1979年,德国科学家Frank Steglich等人首先在CeCu2Si2中发现了重费米子超导,其超导转变温度约为0.6 K,为重电子费米能的5%,远大于一般的元素超导体,堪称“
在无限层和双层镍氧化物超导研究方面获进展
在重费米子、铜氧化物、铁基等非常规超导体中,电子通过相对运动克服库仑排斥,诱导自身配对产生超导电性,是目前已知的实现常压高温超导的唯一途径。因此,建立不同于常规电-声耦合配对机制的非常规超导理论,是探索常压下高温甚至室温超导的必然要求。 镍氧化物超导是近几年新发现的非常规超导体系,分子式为Rn
物理所合作发现Cr基化合物超导体
3d族过渡金属化合物具有非常丰富的量子态和新奇量子现象,如磁有序、巨磁电阻、自旋和电荷密度波、金属-绝缘体相变、多铁性、超导等。这些性质中,铜基和铁基出现的非常规高温超导电性是凝聚态物理的核心研究内容之一。目前,在元素周期表上的3d元素中,除Cr和Mn外,所有其它元素都存在超导的化合物。探索Cr
中国科学家发现新型手性费米子
中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心研究员丁洪、钱天和副研究员孙煜杰团队与中国人民大学物理学系雷和畅等合作者共同发现三维材料CoSi中存在新型手性费米子的确定证据。该实验结果证明了新型手性费米子的存在,为探索由手性费米子引起的新奇物理现象提供了一个较为理想的平台。相关研究成果于3月2
科学家首次在实验中发现一维外尔费米子
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/9/487013.shtm 外尔费米子是一种在高能物理理论中被预言存在的粒子。它被理论预言可以存在于所有奇数维度(一维、三维)体系中,但目前人们对固体中外尔费米子的研究均在三维体系中开展,即三维外尔费米子。
物理所重费米子理论研究获进展
作为典型的强关联电子系统,重费米子体系中的电子表现出丰富的多体量子行为,其准粒子的有效质量在低温下可以达到自由电子质量的上千倍,超过缪子的质量。这些低温重电子产生于晶格中每个格点上的局域f电子自旋与导带电子自旋的集体纠缠。随着温度降低或两种自旋之间相互作用的增强,临近格点间的自旋纠缠产生强烈的相
科学家直接观测到重费米子量子纠缠
日本大阪大学和广岛大学科学家合作,首次在铈铑锡(CeRhSn)材料中直接观测到受普朗克时间(量子力学最小时间单位)调控的重费米子量子纠缠现象。这项发表于《自然》合作期刊《npj量子材料》的研究,为开发基于固态材料的新型量子计算机开辟了新途径。重费米子是固体中传导电子与局域磁性电子强相互作用形成的“增
浙江大学课题组在重费米子物理研究方面取得重要进展
1月5日,《美国科学院院刊》(Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 简称PNAS)在线发表了浙江大学关联物质研究中心/物理系袁辉球教授课题组及其合作者的研究成果。通过极强磁
物理所等在重费米子理论研究中取得新进展
11月6日出版的《美国国家科学院院报》(PNAS)以封面标题刊载了中科院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室(筹)凝聚态理论与计算重点实验室杨义峰研究员与加州大学Davis分校的DavidPines教授和NickCurro教授分别合作完成的关于重费米子研究的两篇文章,同时发表了英
课题组在高压下发现首个三元锰基化合物超导体系
非常规超导材料的探索和机理研究是凝聚态物理的重要方向。迄今为止,科学家发现了数以千计的超导材料和铜氧化物、铁基两个非常规高温超导家族。然而,基于3d过渡金属锰(Mn)的化合物超导体稀少,这主要归因于Mn([Ar]3d54s2)具有半满的3d壳层,使锰基化合物通常具有较强的磁性和磁拆对效应。201
物理所等发现自旋阻挫重费米子体系中的量子临界相
当一个二级相变通过非温度控制的外参量被连续压制到绝对零度附近时,体系会发生量子相变。发生量子相变的临界点,即量子临界点,是绝对零度条件下位于外参量轴上的一个点,通常可以通过调控压力、磁场等手段来获得。量子相变和有限温度下由热涨落控制的相变不同,其物理本质是基于海森堡不确定原理的量子涨落行为。量子
中国科学家发现新型超导材料特性
新华网杭州1月29日电记者从浙江大学获悉,英国《自然》杂志北京时间29日发表了浙江大学物理系教授袁辉球及其合作者的最新研究成果:在具有二维层状晶体结构的铁基超导体中发现超导态的“各向同性”,这是首次在二维层状的超导材料中报道三维的超导特性。 《自然》杂志评审专家认为,这是超导研究领域一项非
物理所铁基超导体电荷动力学研究取得新进展
铁基超导体是凝聚态物理的前沿热点领域之一。中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室(筹)王楠林研究员领导的小组在铁基超导体的母体和超导样品的电荷动力学方面继续进行深入研究,取得新的进展。 铁基超导体的一个主要特征是存在磁性与超导电性的竞争,当长程磁有序被一定程度抑制之后
中国科大在有机超导体研究领域取得重要突破
近日,中国科学技术大学微尺度国家实验室陈仙辉教授课题组在碱金属掺杂菲中发现了5开尔文温度的超导电性,这是有机超导体领域的重要突破。相关成果以Superconductivity at 5K in alkali-metal-doped phenanthrene为题,刊登在10月18日
我国学者揭示压力下铜氧化物超导体的2D3D超导态跃变
自1986年发现铜氧化物高温超导体以来,人们从实验和理论方面对其开展了广泛的研究,取得了许多重大研究成果,但仍未实现对高温超导电性全面、统一的理解,高温超导机理的破解仍被列为二十一世纪凝聚态物理研究的重大挑战之一,人们期待着能在正确理论指导下发现具有更高超导转变温度且更适于应用的超导体。空穴掺杂
高压下铜氧化物超导体的2D3D超导态跃变研究获进展
自1986年发现铜氧化物高温超导体以来,人们从实验和理论方面对其开展了广泛的研究,取得了许多重大研究成果,但仍未实现对高温超导电性全面、统一的理解,高温超导机理的破解仍被列为二十一世纪凝聚态物理研究的重大挑战之一,人们期待着能在正确理论指导下发现具有更高超导转变温度且更适于应用的超导体。空穴掺杂
中国科大在二维器件范德华接触研究中取得进展
近日,我校合肥微尺度物质科学国家研究中心曾华凌教授、物理学院乔振华教授和化学与材料科学学院邵翔教授在二维电学器件范德华接触研究中取得新进展,展示了一种制备二维电学器件的“全堆叠”技术,优化了二维材料与金属电极之间的界面接触,为二维电学器件的制备提供了一种高效、高质量且高稳定性的普适方法。相关研究成果
科学家在高压条件下合成新型碳基超导体
近日,吉林大学教授王洪波等人在新型碳基超导体研发方面获得新进展。他们以单质钠和石墨为前驱物,在高压条件下成功合成了一种新型碳基超导体。相关成果发表在《物理评论快报》上。新型碳基超导体示意图。吉林大学供图自从发现超导电性以来,新型高温超导体的探索一直是凝聚态物理与材料科学领域的研究热点。低维度长期以来
美国研制出奇特的拓扑超导体材料
3年前,美国普林斯顿大学的一个研究小组发现了三维拓扑绝缘体,这是一种金属表面的奇怪绝缘体,虽然它独特的属性具有很大应用潜力,但用于量子计算机却并非理想材料。两年来,科学家经过不断探索,完全扭转其性质,使之成为表面是金属、内部却具有超导性的拓扑超导体。这种新材料的发现有望发展出新一代电子
首次发现新奇拓扑量子态
最新发现与创新 从中国科学院合肥物质科学研究院获悉,该院稳态强磁场中心的郝宁宁研究员课题组,在拓扑新物态研究中取得最新进展,他们发现硫化铁化合物中存在一种交错二聚型反铁磁序,并且这种反铁磁序会调制体系进入一种新的拓扑物态:拓扑晶体反铁磁相。相关研究成果日前相继发表在欧洲物理学会《新物理学杂
首个磁子二维电路模拟成功
所有电子设备都离不开芯片以及由芯片组成的集成电路,目前电子开关元件通常通过三维即所谓的桥结构连接。而德国凯泽斯劳滕技术大学科学家开发出了一种更有效的办法,他们用磁子(又称玻尔磁子)取代电子,并通过模型,首次展示了如何在集成振幅回路中使这些磁子形成电流,且只在二维尺度上与元件连接。该研究已发表在
物理所合作在重费米子材料量子临界现象研究中获进展
超导的出现与材料中的结构、磁或价态的不稳定性密切相关。在这些不稳定性所导致的相变点附近存在强烈的热或量子涨落,会引起电子配对产生超导。在强关联材料中,非常规超导往往出现在零温反铁磁相变(量子临界点)附近,表明非常规超导依存于磁性量子涨落。实验上对反铁磁母体加压/磁场或化学掺杂,往往可以在磁性相变
研究确定只具有空穴型费米面铁基超导体的超导能隙对称性
自2008年发现以来,作为第二大类高温超导材料的铁基超导体的超导配对机理一直是凝聚态物理领域的重大前沿问题。确定超导能隙对称性和导致电子配对的媒介是解决超导机理的两个先决条件。铁基超导体是一个典型的多带体系,其配对对称性和费米面的拓扑结构密切相关。大多数铁基超导体具有布里渊区中心(Γ点)的空穴型费米
物理所等实验发现外尔费米子
1928年,狄拉克提出了描述相对论电子态的狄拉克方程。1929年,德国科学家外尔(Hermann Weyl)指出,当质量为零时,狄拉克方程描述的是一对重叠的具有相反手性的新粒子,即外尔费米子。这种神奇的粒子带有电荷,却不具有质量。但是80多年过去了,人们一直没有能够在实验中观测到外尔费米子。中微