二維拓撲絕緣體研究獲進展
理論研究表明，具有蜂窩狀晶格結構的薄膜是二維拓撲絕緣體的重要平臺，也是實現量子自旋霍爾效應的理想材料。該體系獨特的晶格結構使其在布里淵區的K點處產生狄拉克錐型能帶結構，如石墨烯。由于碳元素的自旋軌道耦合強度低，石墨烯難以在狄拉克點處打開能隙，從而實現量子自旋霍爾效應。相比之下，碲元素因強自旋軌道耦合作用，可在狄拉克點打開足夠大的能隙并產生邊緣態，成為實現室溫量子自旋霍爾效應的理想材料。然而，碲元素復雜的化合價態使得由碲元素構成的蜂窩狀結構生長難度較大，而未被報道。 近期，中國科學院上海高等研究院、上海微系統與信息技術研究所及上海科技大學的科研人員，通過分子束外延法在1T-NiTe2薄膜上合成了高質量的蜂窩狀碲烯，并通過掃描隧道顯微鏡和低能電子衍射揭示了其蜂窩狀晶格結構。 該團隊利用基于上海光源原位電子結構綜合研究平臺的高精度微聚焦角分辨光電子能譜線站，直接觀測到碲烯中拓撲能隙。進一步，該團隊通過掃描隧道譜學技術結合能帶計......閱讀全文
二維拓撲絕緣體研究獲進展
理論研究表明，具有蜂窩狀晶格結構的薄膜是二維拓撲絕緣體的重要平臺，也是實現量子自旋霍爾效應的理想材料。該體系獨特的晶格結構使其在布里淵區的K點處產生狄拉克錐型能帶結構，如石墨烯。由于碳元素的自旋軌道耦合強度低，石墨烯難以在狄拉克點處打開能隙，從而實現量子自旋霍爾效應。相比之下，碲元素因強自旋軌道
拓撲絕緣體的實驗研究獲系列進展
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物質形態。
半導體所等在拓撲絕緣體研究中獲進展
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
拓撲絕緣體量子輸運性質研究取得進展
電子-電子相互作用、量子干涉和無序對輸運性質的影響是凝聚態物理研究的重要主題。量子干涉的一階效應包括被廣泛研究的弱局域化和反弱局域化效應，分別對應于正交對稱性和辛對稱性的體系。2004年研究人員發現，對于前者，比如無序足夠強的弱自旋軌道耦合半導體，電子-電子相互作用和量子干涉效應產生的二階量子修正可
拓撲絕緣體量子輸運性質研究取得進展
電子-電子相互作用、量子干涉和無序對輸運性質的影響是凝聚態物理研究的重要主題。量子干涉的一階效應包括被廣泛研究的弱局域化和反弱局域化效應，分別對應于正交對稱性和辛對稱性的體系。2004年研究人員發現，對于前者，比如無序足夠強的弱自旋軌道耦合半導體，電子-電子相互作用和量子干涉效應產生的二階量子修
硫族化合物三維拓撲絕緣體高壓研究獲進展
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
單元素二維拓撲絕緣體鍺烯面世
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/5/500858.shtm荷蘭科學家研制出了首個由單元素組成的二維（2D）拓撲絕緣體鍺烯，其僅由鍺原子組成，還具有在“開”和“關”狀態之間切換的獨特能力，這一點類似晶體管，有望催生更節能的電子產品。相關研究刊發
二維錫烯拓撲材料研究取得進展
近日，中國科學技術大學合肥微尺度物質科學國家研究中心教授王兵和副教授趙愛迪研究團隊與清華大學助理教授徐勇、教授段文暉以及美國斯坦福大學教授張首晟合作，成功制備出具有純平蜂窩結構的單層錫烯，并結合第一性原理計算證實了其存在拓撲能帶反轉及拓撲邊界態。相關研究成果11月5日在線發表在《自然-材料》（Nat
二維錫烯拓撲材料研究取得進展
近日，中國科學技術大學合肥微尺度物質科學國家研究中心教授王兵和副教授趙愛迪研究團隊與清華大學助理教授徐勇、教授段文暉以及美國斯坦福大學教授張首晟合作，成功制備出具有純平蜂窩結構的單層錫烯，并結合第一性原理計算證實了其存在拓撲能帶反轉及拓撲邊界態。相關研究成果11月5日在線發表在《自然-材料》（N
北大拓撲絕緣體納米材料光熱電效應研究獲突破
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
新型二維原子晶體硒化銅的制備及其拓撲物性研究獲進展
二維過渡金屬硫族化合物以其優異性能在光電、催化、新能源和傳感器等領域展現出巨大應用潛能。與層狀結構的過渡金屬二硫化物不同，過渡金屬單硫化物的體相都是非層狀結構。因此，相比于二維過渡金屬二硫化物，二維過渡金屬單硫化物的制備比較困難，關于其物性研究也鮮有報道。去年，中國科學院物理研究所/北京凝聚態物
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
物理所強關聯拓撲絕緣體電子結構研究取得進展
拓撲絕緣體是近年來凝聚態物理的研究熱點之一。這類材料不同于傳統的“金屬”和“絕緣體”，其體內部為有能隙的絕緣態，其表面則是無能隙的金屬態。這種金屬表面態是由其內在電子結構拓撲性質決定的，受時間反演不變性的保護，因而受缺陷、雜質等外界影響較小。目前，理論上預言的拓撲絕緣體都是半導體材料，電子間的關
拓撲絕緣體常溫常壓下表面態行為研究取得進展
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
拓撲晶態絕緣體碲化錫納米線研究獲得新進展
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
高壓誘導拓撲絕緣體碲化鉍超導性研究取得新進展
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
半導體所等在拓撲激子絕緣體相研究中取得進展
上世紀60年代，諾貝爾獎獲得者Mott提出激子絕緣相，Mott提出考慮庫侖屏蔽效應，在半金屬體系中電子-空穴配對而形成激子，可能會導致體系失穩，從而在半金屬費米面處打開能隙，形成激子絕緣體狀態。但迄今為止，實驗上觀測激子絕緣體相是一個尚未完全解決的關鍵科學問題。激子絕緣體相存在及其玻色-愛因斯坦
化學所在二維共價有機框架的拓撲選擇性合成研究中獲進展
共價有機框架材料（covalent organic frameworks, COFs）是有機分子前驅體通過共價鍵形成的一類晶態多孔有機聚合物材料。這類材料具有獨特的結構和優異的物理化學性質，在催化、傳感、儲能及光電器件等領域展現出巨大應用前景。因此，可控合成高質量的COFs具有重要意義。?中國科學院
化學所在二維共價有機框架的拓撲選擇性合成研究中獲進展
共價有機框架材料（covalent organic frameworks, COFs）是有機分子前驅體通過共價鍵形成的一類晶態多孔有機聚合物材料。這類材料具有獨特的結構和優異的物理化學性質，在催化、傳感、儲能及光電器件等領域展現出巨大應用前景。因此，可控合成高質量的COFs具有重要意義。?中國科學院
物理所預言新型二維大能隙拓撲絕緣體
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。當前實驗證實的二維拓撲
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
新型磁性二維材料研究獲進展
復旦大學教授張遠波團隊在二維磁性材料領域取得重大突破——發現一種新型的磁性二維材料Fe3GeTe2，為研究二維巡游磁性提供了一個全新的理想體系。今天，這一研究成果發表于《自然》。 伴隨著單原子層的石墨材料——石墨烯被成功分離出來，二維材料的概念被正式提出來。近年來，磁性二維材料成為新的研究熱點
二維量子回流觀測研究獲進展
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/11/512880.shtm
物理所拓撲平帶上的分數陳絕緣體理論研究取得進展
分數量子霍爾效應是凝聚態物理中的重要研究領域，其新奇現象表現為新形態的量子流體和帶分數電荷的激發態。傳統的分數量子霍爾效應一般考慮強外磁場、低溫和連續介質的環境。其中普林斯頓的崔琦因為這方面的研究和其他科學家獲得諾貝爾獎，物理所就有以崔琦命名的實驗室。 從2011年開始，人們發
中國科大揭示二維層狀拓撲絕緣體材料的螺旋生長機理
最近，中國科學技術大學微尺度物質科學國家實驗室和化學與材料科學學院教授曾杰研究組在拓撲絕緣體二維層狀納米材料Bi2Se3的結構設計、合成與生長機理研究方面取得新進展。研究人員對Bi2Se3晶體的成核及生長進行了動力學調控，通過引入螺旋位錯首次實現了二維層狀材料的螺旋生長，將材料由分立的層狀轉變成
陳剛教授團隊拓撲保護邊界態輸運研究獲進展
近日，山西大學激光光譜研究所陳剛教授帶領的團隊與武漢大學劉正猷教授等合作，在拓撲邊界態輸運方面取得了重要進展。通過堆垛具有交錯在位能的雙層六角晶格，引入二聚型層間耦合，在國際上首次實驗證實了基于鉸鏈態的三維魯棒輸運。相關成果題為“3D Hinge Transport in Acoustic H
分形子拓撲序和量子糾錯研究獲進展
量子物態的研究是量子多體物理學的基石，并推動著現代技術的進步。當前，隨著量子信息技術的蓬勃發展，量子物態的研究也有了新的潛在應用，例如，為量子計算機的設計提供有效的糾錯容錯方案。基于拓撲序（topological order）理論的拓撲編碼（topological codes），由于高容錯閾值和
分形子拓撲序和量子糾錯研究獲進展
量子物態的研究是量子多體物理學的基石，并推動著現代技術的進步。當前，隨著量子信息技術的蓬勃發展，量子物態的研究也有了新的潛在應用，例如，為量子計算機的設計提供有效的糾錯容錯方案。基于拓撲序（topological order）理論的拓撲編碼（topological codes），由于高容錯閾值和
物理所在大能隙二維拓撲絕緣體ZrTe5中觀測到拓撲邊界態
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
我國新型二維材料研究獲重要進展
記者8月24日從中國科學院金屬研究所獲悉，該所沈陽材料科學國家（聯合）實驗室先進炭材料研究部任文才研究組在大尺寸高質量二維過渡族金屬碳化物晶體的制備與物性研究方面取得了重要突破。相關成果日前在《自然—材料》雜志上在線發表，并獲得同期“新聞與觀點”欄目的重點介紹。 研究人員提出了采用上層銅箔/底