交变磁性取得重大进展
科学家发现了一种此前未被认识的新磁性形态,打破了物理学界延续一百多年的传统认知。这种被称为交变磁性的全新现象,被确认为共线磁性中的第三大基本类别,与铁磁性和反铁磁性并列,为量子材料、先进电子器件以及未来计算技术开辟了全新的可能方向。 核心结论获得顶级奖项认可 这一突破的三位主要贡献者荣获二零二六年欧洲物理奖,这是欧洲凝聚态物理领域最具声望的荣誉之一。欧洲物理学会凝聚态物理分会将奖项授予美因茨约翰内斯古腾堡大学的海罗西诺瓦教授、利博尔什梅伊卡尔博士以及托马斯荣格维尔特教授,以表彰他们确立交变磁性作为与铁磁性和反铁磁性并列的独立磁性序方面的工作。 西诺瓦教授表示,这一奖项认可了一项挑战凝聚态物理中最成熟范式的基础性发现。一种全新的磁性相竟然隐藏了一百多年才被发现,说明即便是最成熟的学科领域,依然可能蕴藏根本性的惊喜。 研究详情:从理论预言到实验验证 该突破源自西诺瓦在美因茨的研究团队与荣格维尔特在布拉格捷克科学院物理研究所团队多......阅读全文
交变磁性取得重大进展
科学家发现了一种此前未被认识的新磁性形态,打破了物理学界延续一百多年的传统认知。这种被称为交变磁性的全新现象,被确认为共线磁性中的第三大基本类别,与铁磁性和反铁磁性并列,为量子材料、先进电子器件以及未来计算技术开辟了全新的可能方向。 核心结论获得顶级奖项认可 这一突破的三位主要贡献者荣获二零二六
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。
为何交变磁性引发关注?
未来的计算机或许不只是依赖电子所携带的电荷。科学家日益关注电子的另一项基本属性——自旋,它有望为电子设备内部信息的移动与处理提供全新方式。传统计算机利用电荷的运动来处理数据,若能可靠地控制电子自旋,便可能开发出运行更快、能耗更低的崭新计算方案。 案例详情:一种新材料中的交变磁性 美国中佛罗里达大
我国学者提出磁序分类理论
在国家自然科学基金项目(批准号:12525410、12274194、12574275、12534003)等资助下,南方科技大学物理系和量子功能材料全国重点实验室、粤港澳大湾区量子科学中心刘奇航教授团队构建基于对称性的磁序分类理论,实现了对磁性从传统现象学描述到严格数学描述的突破。相关成果以“基于
把磁性材料当魔方“转”一下,竟“拧”出全新磁性
小小一块磁铁,为什么能吸住铁钉?这个看似简单的问题背后,隐藏着电子自旋构成的复杂磁性世界。 人们熟悉的磁性材料大致分为两类:一类是铁磁体,它们像普通磁铁一样拥有强烈的宏观磁性,容易操控和读取,却不可避免地产生杂散磁场,可能干扰周围器件;另一类是反铁磁体,相邻磁矩彼此抵消,宏观上几乎没有净磁化,
宽量子阱双势垒磁性隧道结中长程相位相干性研究获进展
双势垒磁性隧道结利用在两个平行绝缘层之间的超薄磁性金属层形成二维量子阱(QW),并通过调节金属层厚度和磁矩方向来控制量子阱共振隧穿,是研究自旋相关的量子阱态、量子阱分立能级、量子阱共振隧穿磁电阻(QW-TMR)等自旋量子效应及自旋量子调控的标准结构,也是研发各种基于量子阱共振隧穿磁电阻效应的新型
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
真空低温电学测试探针台的功能简介
真空低温电学测试探针台是一种用于材料科学领域的电子测量仪器,于2019年7月9日启用。 主要功能 低温探针台主要应用于半导体行业、光电行业、集成电路以及封装的测试。 广泛应用于复杂、高速器件的精密电气测量的研发,进行材料的凝聚态物理、磁学、低温物理、半导体物理、自旋电子学、超导材料、显示屏技
磁性拓扑绝缘体中的量子化反常霍尔效应研究取得进展
图1:量子霍尔效应(左)与量子化反常霍尔效应(右)的比较示意图 最近,中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室方忠、戴希研究组在无需外磁场的量子霍尔效应研究中取得重要进展。本工作发表在《科学》杂志上【R.Yu,et.al., Science, 3June2010
全氮化物铁磁/超导界面近邻效应研究获进展
超导体(S)和铁磁体(F)之间的界面是凝聚态物理研究的热点。二者界面耦合产生了较多有趣的物理现象。S/F界面的磁近邻效应是由界面两侧的电子自旋之间的交换相互作用,导致抑制磁序或出现非传统超导电性。当磁性材料靠近超导体时,磁场进入超导体内仅几纳米的区域并破坏库珀对,致使界面的超导行为发生空间变化,影响
我国学者提出磁性外尔半金属中“自旋轨道极化子”概念
磁性量子材料的缺陷工程及其局域量子态自旋的调控,有望用于构筑未来实用化的自旋量子器件,是目前凝聚态物理研究的热点领域之一。近年来,基于过渡金属的笼目晶格(kagome lattice)化合物成为揭示和探索包括几何阻挫、关联效应和磁性以及量子电子态的拓扑行为等丰富物理学性质的新颖材料平台。在这些近
福建物构所新型低维磁性材料研究获进展
由于自旋量子效应的存在,低维磁性材料会出现与三维磁性材料不一样的磁性基态。对于二维自旋体系,量子涨落和热涨落之间的竞争将主导磁相变行为,长程序反铁磁相变有可能克服量子涨落而出现。但是,包含三角自旋网格特别是笼目(kagome)晶格的磁性材料,强烈的几何阻挫和量子自旋涨落的作用会使长程有序的基态无
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
低温扫描NV探针显微镜交付香港城市大学,助力多铁性材料研究
近日,国仪量子研制的低温扫描NV探针显微镜顺利交付香港城市大学王峻岭课题组。这标志着国仪量子在量子精密测量领域的技术实力与服务能力得到了更广泛的用户认可。 磁性是物质的基本性质之一,其微观成像是实验物理研究中的重要方向。通过深入研究材料中的微观磁学特性,科学家可以深入了解材料的结构、电子性质和
我国科学家发现自旋超固态巨磁卡效应
超固态是一种在接近绝对零度时涌现的新奇量子物态,兼具固体和超流体这两种看似矛盾的特征。超固态自20世纪70年代作为理论猜测提出以来,除了冷原子气的模拟实验外,科学家尚未在固体物质中找到超固态存在的可靠实验证据。中国科学院大学教授苏刚、中国科学院物理研究所研究员孙培杰、中国科学院理论物理研究员所李伟、
我国学者发现基于磁性绝缘体的磁子阀效应
面向后摩尔时代的信息存储与逻辑运算需求,自旋电子器件在开发下一代具有更小单元尺寸、非易失性、低功耗和高速度的微电子器件中提供了具有广阔前景的发展方向。其中,自旋阀是各类自旋电子器件的核心单元,自旋阀通常包括两层铁磁金属和非磁中间层构成的三明治核心结构,由于自旋极化电子在两铁磁层间的输运,从而使器
科学家发现自旋超固态巨磁卡效应
超固态是一种在接近绝对零度时涌现的新奇量子物态,兼具固体和超流体这两种看似矛盾的特征。超固态自20世纪70年代作为理论猜测提出以来,除了冷原子气的模拟实验外,科学家尚未在固体物质中找到超固态存在的可靠实验证据。中国科学院大学教授苏刚、中国科学院物理研究所研究员孙培杰、中国科学院理论物理研究员所李
科学家发现自旋超固态巨磁卡效应
超固态是一种在接近绝对零度时涌现的新奇量子物态,兼具固体和超流体这两种看似矛盾的特征。超固态自20世纪70年代作为理论猜测提出以来,除了冷原子气的模拟实验外,科学家尚未在固体物质中找到超固态存在的可靠实验证据。中国科学院大学教授苏刚、中国科学院物理研究所研究员孙培杰、中国科学院理论物理研究员所李伟、
科学家证实一种新磁性的存在
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/2/517708.shtm2月14日在线发表于《自然》的一项新研究显示,一种新的磁性首次被测量到。产生这种磁性的交变磁体包含了现有不同类别磁体的混合特性,可用于制造高容量和快速存储设备或新型磁性计算机。
科学家发现一种新磁性-有助制造新型磁性计算机
在交替磁体中,相邻的原子被旋转,它们的磁自旋被翻转。图片来源:LIBOR SMEJKAL近日,一项在线发表于《自然》的研究报告说,科学家首次测量到一种新的磁性。产生这种磁性的交变磁体包含了现有不同类别磁体的混合特性,可用于制造高容量和快速存储设备或新型磁性计算机。直到20世纪,人们还认为只有一种永磁
首个单原子厚二维磁体问世-可用于前所未有的实验
7日出版的《自然》杂志刊登了单原子厚二维(2D)材料方面取得的突破性成果:美国科学家利用三碘化铬研制出首个真正的2D磁体。新磁体不仅能用于之前不可能完成的物理实验,验证磁学基本理论,还能用于研制新型数据存储装置和量子计算机。 新研究由麻省理工学院从事凝聚态物质研究的物理学家帕布罗·嘉瑞罗-埃雷
量子自旋液体材料研究正成为新风口
在量子物理的世界里,表面的迹象往往具有高度欺骗性。几十年来,科学家一直在寻找一种被称为"量子自旋液体"的奇异物质状态——它被认为能够揭示量子纠缠的新形式,并为拓扑量子计算提供物理载体。然而,一种曾因展示出"连续态谱"和"无磁有序"两大经典特征而被列为量子自旋液体候选者的材料,最终被证实属于"误判"—
物理所首次观测到有能隙的自旋子
量子自旋液体是凝聚态物理学家追寻已久的新奇物质形态。它由诺贝尔奖得主P. W. Anderson在70年代首次提出,80年代末被用来尝试解释当时刚发现的高温超导现象。传统的物质形态可以用能带理论和对称性自发破缺理论来描述,而自旋液体作为没有对称性破缺的量子物质形态需要用新的理论框架来描述。这个新
科学家证实交变磁性存在-有望催生新型磁性电子元件
最新一期《自然》杂志报道,瑞士、德国、奥地利等国科学家通过测量碲化锰晶体内的电子结构,证实了交变磁性的存在。南方科技大学物理系教授刘奇航对科技日报记者表示,交变磁体融合了现有传统的铁磁和反铁磁体的特性。最新研究有望催生新型磁性电子元件和高容量快速存储设备,为实现后摩尔定律时代的电子器件提供更多可能。
韩国发现玻色爱因斯坦凝聚态特性新量子材料
韩国东国大学、汉阳大学等联合研究团队首次通过低温金属硅中的量子自旋现象发现新量子材料。 量子自旋的粒子会相互影响,产生磁性。利用这一特性可提高量子计算机性能,甚至有助于创造室温超导体。联合研究团队在对量子计算机关键器件进行研究时,发现了一种全新的来自硅金属的独特信号。实验发现,当量子“自旋云”
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
物理研究所发现单相多铁性材料中的巨磁电耦合效应
多铁性是指铁电性、铁磁性、铁弹性等多种有序的共存。多铁性材料与磁电耦合效应蕴含着丰富的基础物理问题,具有重要的应用前景,是近年来凝聚态物理和材料科学的研究热点之一。多铁性材料分为复合材料和单相材料两类,复合材料的磁电耦合是利用界面效应实现的间接耦合,单相材料的磁电耦合是本征的体效应。人们已发现种
第三种基本磁性状态量子自旋液获实验验证
据物理学家组织网近日报道,美国麻省理工大学通过实验验证了第三种基本磁性状态——量子自旋液(QSL),这也与早期的理论预测相符。相关论文发表在最近出版的《自然》杂志上。 自然界有两种基本的磁性状态,磁性和反磁性。磁性如条形磁铁或指南针中表现的那样,反磁性是指金属或合金内部离子的磁场彼此抵消,
基金委发布“二维磁性及拓扑自旋物态”专项项目指南
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/9/487091.shtm 二维磁性及拓扑自旋物态是磁学和自旋电子学研究的前沿领域,对其深入研究不仅可以极大丰富磁学和自旋电子学物理原理,也为研制新原理自旋信息器件提供理想的研究平台。国际上二维磁性材料研究
磁性半导体的分类
磁性半导体研究热点为主要为两类半导体:稀磁半导体、铁磁半导体。