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日前，中國科學院物理研究所/北京凝聚態物理國家實驗室（籌）孫慶豐和謝心澄研究員在鐵磁石墨烯體系中預言了一種新類型的拓撲絕緣體和量子自旋霍爾效應【PRL，104,066805(2010)】。 近幾年來，一種全新的量子物質態――拓撲絕緣體已蓬勃興起。與傳統的絕緣體比較，拓撲絕緣體有許多相似之處，但具有完全不同的“拓撲”性質。拓撲絕緣體的塊材是有能隙的絕緣體，但其表面或邊界態是無能隙的金屬態。這種金屬邊界態的存在完全由塊材能帶的全局性質（拓撲序）所決定。更重要的是，這種金屬邊界態受時間反演不變性保護，因而具有很強的抗外界干擾能力。即使體系中存在一定的缺陷、雜質或其它退相干因素，邊界態還能很好保持。由強磁場引起的量子霍爾效應是最早被發現的拓撲絕緣體。最近人們在一些有自旋－軌道耦合的材料中發現另一類拓撲絕緣體。這類拓撲絕緣體是由內在的自旋軌道耦合,結合特殊的能帶結構所引起的，是材料的固有性質；這類體系具有時間反演對稱......閱讀全文
中國科學院物理研究所/北京凝聚態物理國家實驗室（籌）表面物理國家重點實驗室馬旭村研究員領導的研究組與清華大學物理系薛其坤教授領導的研究組合作，在三維拓撲絕緣體薄膜的外延生長、電子結構及有限尺寸效應方面進行研究，取得一系列進展。 拓撲絕緣體是最近幾年發現的一種新的
【導語】作為一家世界領先的高科技系統設備供應商，牛津儀器將創新視為公司發展的生命線與業務的核心，自1959年以來科技創新一直是牛津儀器公司發展和成功的關鍵；作為一個獎項的設立者，牛
不同于傳統意義上的“金屬”或“絕緣體”，拓撲絕緣體代表一種全新的量子物態：它的體態是有能隙的半導體/絕緣體，表面則表現為沒有能隙的金屬態。這種完全由材料體態電子結構的拓撲性質所決定的表面態，由于受到對稱性的保護，基本不受雜質或無序的影響，因此非常穩定。拓撲絕緣體的研究對探索和發現新的量子現象，以
金屬-絕緣體相變(MIT)是體現電子關聯的典型宏觀表現，其背后往往蘊藏著非常豐富的物理內涵，因此是強關聯電子體系的重要研究內容之一。引起MIT的機制多樣，包括Mott相變（電子間的庫倫相互作用造成半滿能帶打開帶隙）、Anderson局域化(無序雜質造成傳導電子的局域化)、Peierls相變(在準
楊振寧、姚期智為“求是杰出科學家獎”和“杰出科學成就集體獎”頒獎。 全國人大常委會原副委員長、中國科協名譽主席周光召主持頒發“求是杰出科學家獎”和“杰出科學成就集體獎”。教授獲“求是杰出科學家獎”，方忠、戴希、張海軍、薛其坤、陳曦、賈金峰和馬旭村獲“求是杰出科學家集體獎”。 20
最近，中國科學院物理研究所/北京凝聚態物理國家實驗室（籌）姚裕貴研究組與美國橡樹嶺國家實驗室的肖笛、張振宇研究組等合作，成功預言了一類新的拓撲絕緣體。 拓撲絕緣體作為一種新奇的量子物態，自問世以來就受到了廣泛的關注。與普通絕緣體相比，拓撲絕緣體同時具有絕緣體和導體雙重性，即在塊
拓撲絕緣體是當前凝聚態物理研究的重要量子材料之一。 理想的拓撲絕緣體體內為絕緣態，而表面為金屬態，表面電子態受軌道-自旋相互作用和時間反演對稱性的保護。由于具有M2X3（M通常為五族金屬元素Bi或Sb，X為六族非金屬元素Te、Se或S）化學組成的硫族化合物的原子具有相近的電負性，同時又具有斜方六
拓撲絕緣體，顧名思義是絕緣的，有趣的是在它的邊界或表面總是存在導電的邊緣態，這是拓撲絕緣體的獨特性質。近期，理論預測存在的拓撲絕緣體在實驗上被證實存在于二維與三維材料中，引起了科研界的大量關注。通常二維電子氣體系中存在著量子霍爾效應，實驗中觀測到了手性邊界態存在于材料的邊界。在三維體材料的拓撲絕緣體
截止2019年10月10日，浙江大學在Cell，Nature及Science上發表了7篇重要研究成果，iNature系統總結了這些成果： 【1】高熵合金是一類材料，其中包含五個或更多近似等原子比例的元素。它們非常規的成分和化學結構有望實現前所未有的機械性能組合。這類合金的合理設計取決于對幾乎無
近十幾年來，拓撲絕緣體已經成為凝聚態物理領域的一個重要研究方向。對于Z2拓撲絕緣體，其拓撲性質受到時間反演對稱性的保護。如果將Z2拓撲絕緣體的時間反演對稱性破壞，會形成一類新的拓撲態，即磁性拓撲絕緣體。磁性拓撲絕緣體可以表現出一系列新奇的物理性質，例如量子反常霍爾效應、手性馬約拉納費米子、軸子絕
近日，由中國科學技術大學教授陸亞林領導的量子功能材料和先進光子技術研究團隊在量子功能材料研究方面取得重要進展。該團隊副研究員翟曉芳、副教授傅正平等人，與美國勞倫茲伯克利國家實驗室博士Jinghua Guo、中國科大教授趙瑾、湖南大學教授馬超等合作，在研究新型高溫、高對稱性鐵磁絕緣體過程中，把高質
眾所周知，二維拓撲絕緣體的體內是絕緣的，而其邊界是無能隙的金屬導電態。且這種金屬態中存在自旋－動量的鎖定關系，相反自旋的電子向相反的方向運動，由于受到時間反演不變性的保護，它們之間的散射是禁止的，因此是自旋輸運的理想“雙向車道”高速公路，可用于新型低能耗高性能自旋電子器件。當前實驗已經確定具有量
日前，浙江大學信息與電子工程學院教授陳紅勝課題組成功研制出首個三維光學拓撲絕緣體，將三維拓撲絕緣體從費米子體系擴展到了玻色子體系，有望大幅度提高光子在波導中的傳輸效率。研究成果今日于《自然》雜志正式發表。 這項研究由浙江大學陳紅勝教授課題組和新加坡南洋理工大學教授Baile Zhang、Yid
最近，中科院物理研究所/北京凝聚態物理國家實驗室（籌）超導國家重點實驗室趙忠賢院士、孫力玲研究員及博士研究生張超等與周興江研究員及博士生陳朝宇合作，利用自主研制的先進的低溫－高壓－磁場綜合測量系統，對拓撲絕緣體Bi2Te3單晶進行了系統的研究。通過高壓原位磁阻和交流磁化率的雙重測
拓撲絕緣體是當前凝聚態物理研究的重要量子材料之一。理想的拓撲絕緣體體內為絕緣態，而表面為金屬態，表面電子態受軌道-自旋相互作用和時間反演對稱性的保護。由于具有M2X3（M通常為五族金屬元素Bi或Sb，X為六族非金屬元素Te、Se或S）化學組成的硫族化合物的原子具有相近的電負性，同時又具有斜方六面
固態系統的量子輸運性質與電子的波動性密切相關。在低溫下，電子波能在很長距離上保持相干性，波的干涉帶來了豐富多彩的介觀物理效應，如Aharonov-Bohm效應、Altshuler-Aronov-Spivak效應、普適電導漲落和弱局域化效應等。研究材料中的電子的退相干機制不僅有助于深入理解量子輸運
無相互作用拓撲絕緣體的研究已然汗牛充棟，對于描述這些拓撲物質形態的拓撲不變量，如纏繞數、陳數、Z2不變量等，人們在理論和實驗上都了解得比較清楚。相比之下，對于相互作用下拓撲物態的性質和分類，則有太多問題懸而未決。電子相互作用所引入的關聯效應，一方面使得體系本身變得復雜，另一方面卻往往可以產生更加
《自然》：金屬鈉在高壓下轉變為寬帶隙絕緣體 據吉林大學消息：吉林大學超硬材料國家重點實驗室馬琰銘教授與德國馬普所Eremets教授和瑞士蘇黎世高工Oganov教授等科學家合作，在高壓下堿金屬鈉的結構相變研究上取得突破性進展，發現金屬鈉在200萬大氣壓轉變為“透明”的寬帶隙絕緣體。這一成果發
拓撲絕緣體已成為材料研究領域中的“明星”，吸引著眾多科學家的目光，理論和實驗兩方面的研究工作進展都極為迅速。拓撲絕緣體是一種新奇的量子物態，具有絕緣體和導體雙重特性，通過引入超導序和鐵磁序，拓撲絕緣體可能在量子計算機和自旋電子學等領域有著潛在的廣泛應用。然而，要實現這些應用，首先
根據《中國科學院杰出科技成就獎條例》（試行）的有關規定，經2011年中國科學院杰出科技成就獎評審委員會評審，確定2011年中國科學院杰出科技成就獎建議名單，現將有關建議名單予以公布，同時在中國科學院院網站公布。 自公布之日起1個月內為異議期。任何單位和個人對評審結果如有異議，應以書面
中國科學院半導體研究所常凱研究組提出利用表面極化電荷在傳統常見半導體材料GaAs/Ge中實現拓撲絕緣體相。通過第一性原理計算和多帶k.p理論成功地證明了GaAs/Ge極化電荷誘導的拓撲絕緣體相，這為拓撲絕緣體的器件應用又向前推進了一步。 拓撲絕緣體是目前凝聚態物理的前沿熱點問題之一。它具有
拓撲絕緣體(Topological Insulator)是一種新奇的物質狀態，它的體相是絕緣態而表面卻是零帶隙的金屬態。尤其它的表面是受拓撲保護的導電態，不受非磁性雜質和晶體缺陷的干擾，因而在無損耗的量子計算和新奇的自旋電子器件等領域具有重要的應用價值。時間反演對稱性保護的三維拓撲絕緣體如B
據北京大學新聞網消息，拓撲絕緣體的材料制備和量子輸運特性是近年來國際研究前沿的一個熱點。在眾多拓撲絕緣體材料中，Bi2Se3是拓撲絕緣體家族中一種重要的三維強拓撲絕緣體。拓撲絕緣體納米結構因其巨大的比表面積和增強的表面電導貢獻非常有利于探索拓撲絕緣體奇異表面態的物理性質和開發拓撲絕緣體在自旋電子
拓撲量子材料由于具有奇異的電子性質，在自旋電子學器件和量子計算等領域前景應用廣闊，受到人們關注。已知的拓撲量子材料包括拓撲絕緣體、Dirac半金屬、拓撲節線半金屬和外爾半金屬等材料體系。其中，本征的拓撲絕緣體具有拓撲非平庸的絕緣體態以及受時間反演對稱性保護的金屬表面態。目前，拓撲絕緣體的實驗證據
拓撲絕緣體是目前凝聚態物理的前沿熱點問題之一。它具有獨特的電子結構，它在體內能帶存在能隙，表現出絕緣體的行為；表面或邊界的能帶是線性的無能隙的Dirac錐能譜，因而是金屬態。這種量子物態展現出豐富而新奇的物性，如量子自旋霍爾效應、磁電耦合、量子反常霍爾效應等。由于這種新奇的物性源
近日，中國科學院合肥物質科學研究院強磁場科學中心張昌錦課題組博士王景榮和中國科學技術大學劉國柱課題組合作在半金屬-激子絕緣體相變的研究中取得新進展。相關工作以Excitonic pairing and insulating transition in two-dimensional semi-D
圖1：量子霍爾效應（左）與量子化反常霍爾效應（右）的比較示意圖 最近，中國科學院物理研究所/北京凝聚態物理國家實驗室方忠、戴希研究組在無需外磁場的量子霍爾效應研究中取得重要進展。本工作發表在《科學》雜志上【R.Yu,et.al., Science, 3June2010
近日，中國科學院物理研究所/北京凝聚態物理國家研究中心的研究組發展出一套自動計算材料拓撲性質的新方法，在近4萬種材料中發現了8千余種拓撲材料，十幾倍于過去十幾年間人們找到的拓撲材料的總和，并據此建立了拓撲電子材料的在線數據庫。國際學術刊物《自然》在線發表了該成果【1】。 拓撲學是數學的重要分
自上世紀70年代以來，科學家們就發現過渡金屬碲化物ZrTe5和HfTe5在電阻-溫度曲線上表現出一個寬峰，并且在寬峰溫度的上下，霍爾效應和熱電勢所測得的載流子發生變號。盡管許多研究組對這一奇異的輸運性質做了研究，但其起源一直是一個懸而未決的問題。近年來，量子拓撲材料研究的興起導致發現了一大批包括
3年前，美國普林斯頓大學的一個研究小組發現了三維拓撲絕緣體，這是一種金屬表面的奇怪絕緣體，雖然它獨特的屬性具有很大應用潛力，但用于量子計算機卻并非理想材料。兩年來，科學家經過不斷探索，完全扭轉其性質，使之成為表面是金屬、內部卻具有超導性的拓撲超導體。這種新材料的發現有望發展出新一代電子