拓撲絕緣體內奇異量子效應室溫下首現
科技日報北京10月27日電 (記者劉霞)據《自然·材料》雜志10月封面文章,美國科學家在研究一種鉍基拓撲材料時,首次在室溫下觀察到了拓撲絕緣體內的獨特量子效應,有望為下一代量子技術,如能效更高的自旋電子技術的發展奠定基礎,也將加速更高效且更“綠色”量子材料的研發。 拓撲絕緣體是一種特殊的材料,內部的電子不能自由移動,因此不導電,是絕緣體,但邊緣的電子可以自由移動,這意味著這些電子可導電。此外由于拓撲結構,沿邊緣流動的電子不會受到缺陷或變形的阻礙,因此這種材料不僅有可能改進現有技術,還能通過探測量子電子特性,加深人們對物質本身的理解。 但迄今科學家們一直很難用這些材料制造功能器件,因為較高的溫度會產生“熱噪音”。溫度升高,原子劇烈振動,從而破壞精細的量子系統,使量子態崩潰。特別是在拓撲絕緣體內,較高溫度會造成絕緣體表面的電子侵入絕緣體內部,導致那里的電子開始傳導,從而稀釋或破壞特殊的量子效應。解決方法是將這些實驗置于絕對零......閱讀全文
拓撲絕緣體內奇異量子效應室溫下首現
科技日報北京10月27日電 (記者劉霞)據《自然·材料》雜志10月封面文章,美國科學家在研究一種鉍基拓撲材料時,首次在室溫下觀察到了拓撲絕緣體內的獨特量子效應,有望為下一代量子技術,如能效更高的自旋電子技術的發展奠定基礎,也將加速更高效且更“綠色”量子材料的研發。 拓撲絕緣體是一種特殊的材料,內
強磁場中心拓撲絕緣體量子線研究取得新進展
3月28日,國際期刊《自然》子刊《科學報告》(Scientific Reports)發表中科院強磁場科學中心田明亮研究小組的最新科研成果:單晶碲化鉍Bi2Te3納米線中的一維弱反局域化(One-dimensional weak antilocalization in single-cry
Science:磁性拓撲絕緣體疇壁上的量子化手性邊緣傳導
對疇壁(DW)構型和運動的控制可以實現磁性和介電材料在微小外部磁場下的非易失響應。東京大學K. Yasuda和Y. Tokura(共同通訊作者)利用磁力顯微鏡尖端設計并制造出在量子反常霍爾態中的磁疇,通過運輸測量證明了沿指定DW手性一維邊緣傳導現象的存在。研究結果可促進低功耗的自旋電子器件的實現
合肥研究院鉍單晶納米線表面超導研究獲進展
2月10日,國際期刊《納米快報》(Nano Letters)發表了中國科學院合肥物質科學研究院強磁場科學中心研究員田明亮與美國賓夕法尼亞州立大學合作完成的最新科研成果:《鉍單晶納米線中表面超導電性研究》(Surface Superconductivity in Thin Cylindrical
磁性拓撲絕緣體中的量子化反常霍爾效應研究取得進展
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
自然界中存在天然形成的拓撲絕緣體
據《自然》網站3月8日報道,最近,德國馬克斯·普朗克研究院固體研究所科學家發現,自然界中也存在天然形成的拓撲絕緣體,而且比人工合成的更純凈。這一發現對建造自旋電子設備具有促進作用,并有助于設計開發用電子自旋來編碼信息的量子計算機。研究結果發表在最近出版的《納米快報》上。 拓撲絕緣體是一種奇
美國科學家創建出一種新的更穩定的大能隙拓撲絕緣體
美國猶他大學的研究人員創建出一種新的,其可作為硅半導體頂部金屬層的特殊材料,將使超高速計算機在室溫下執行快速運算成為可能。該項研究成果刊登在近日美國《國家科學院學報》上。 這種新的拓撲絕緣體,其里面猶如絕緣體,而其外部可導電,為量子計算機和快速自旋電子元件鋪平了道路。 量子計算機是一種遵循量
新發現:拓撲晶體的絕緣體態
拓撲晶體絕緣體(TCI)是一類受晶體對稱性保護的非平庸拓撲態。在保持時間反演對稱性的體系中,理論上已預言了三種類型的TCI,分別受到鏡面、滑移面和旋轉對稱性保護。角分辨光電子能譜(ARPES)實驗已證實了鏡面對稱性保護TCI材料SnTe,并在KHgSb中觀測到滑移面保護TCI態的部分實驗證據。2
物理所預言一種新類型的拓撲絕緣體和量子自旋霍爾效應
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
首次在磁性拓撲絕緣體中觀測到清晰的拓撲表面態
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