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。拓撲絕緣體與普通的絕緣體一樣在費米能級附近具有能隙，然而由于其能帶特殊的拓撲性質，在其表面或與普通絕緣體的界面上會出現無能隙、自旋劈裂且具有線性色散關系的表面/界面態。這種無能隙表面/界面態的存在完全由材料體能帶的性質所決定，因此不像普通材料的表面/界面態那樣易于被缺陷和無序所破壞。拓撲絕緣體表面/界面態的這些獨特性質使其很有希望應用于自旋電子器件和容錯量子計算中，而這兩個領域的進展將有可能對信息技術產生革命性的影響。從基礎物理研究的角度來講，拓撲絕緣體與近年的研究熱點如量子霍爾效應、自旋霍爾效應以及石墨烯等領域一脈相承，其......閱讀全文
掃描隧道顯微鏡（STM）
掃描隧道顯微鏡（STM）的基本原理是利用量子理論中的隧道效應。將原子線度的極細探針和被研究物質的表面作為兩個電極，當樣品與針尖的距離非常接近時（通常小于1nm），在外加電場的作用下，電子會穿過兩個電極之間的勢壘流向另一電極。這種現象即是隧道效應。
掃描隧道電鏡的原理和應用
中文名稱掃描隧道電鏡英文名稱scanning tunnel electron microscope;STEM定 義一種可以獲得高分辨率三維影像的電子顯微鏡。利用量子隧道效應，以原子線度的極細針尖在接近樣品表面(小于1 nm)處掃描，可以顯示樣品原子尺度的表面特征。如可分辨出DNA分子的螺旋結構和堿
掃描隧道顯微鏡（STM）
掃描隧道顯微鏡（STM）主要針對一些特殊導電固體樣品的形貌分析。可以達到原子量級的分辨率，但僅適合具有導電性的薄膜材料的形貌分析和表面原子結構分布分析，對納米粉體材料不能分析。掃描隧道顯微鏡有原子量級的高分辨率，其平行和垂直于表面方向的分辨率分別為0.1 nm和0.01nm，即能夠分辨出單個原子，因
掃描隧道顯微鏡簡介
掃描隧道顯微鏡 Scanning Tunneling Microscope 縮寫為STM。它作為一種掃描探針顯微術工具，掃描隧道顯微鏡可以讓科學家觀察和定位單個原子，它具有比它的同類原子力顯微鏡更加高的分辨率。 此外，掃描隧道顯微鏡在低溫下（4K）可以利用探針尖端精確操縱原子，因此它在納米科技
拓撲絕緣體中電流的高效轉換機制被發現
意大利國家研究委員會微電子與微系統研究所（CNR-IMM）開展了一項研究，發現在硅襯底上拓撲生長的絕緣體——碲化銻（Sb2Te3）中，純自旋電流和“傳統”電流之間的轉換效率很高。相關成果發表在《Advanced Functional Materials》《Advanced Materials I
上海微系統所揭示拓撲絕緣體的鐵磁性形成機理
近期，中國科學院上海微系統與信息技術研究所超導實驗室原位電子結構方向組，通過使用基于同步輻射光源的軟X射線磁性圓二色性能譜和光電子能譜，結合第一性原理計算，首次揭示了具有量子反常霍爾效應的鐵磁性拓撲絕緣體中的鐵磁性形成機理。該項研究成果為尋找具有更高溫度的量子反常霍爾體系、研發新一代超低能耗量子
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
超高壓下半導體材料可變身拓撲絕緣體
一個由中國吉林大學、美國華盛頓卡內基研究所等單位研究人員組成的國際小組合作，通過對一種半導體施加壓力，將其轉變成了“拓撲絕緣體”(TI)。這是首次用壓力逐漸“調節”一種材料，讓它變成了拓撲絕緣狀態，也為先進電子學應用領域尋找TI材料開辟了新途徑。相關論文在線發表于《物理評論快報》上。 拓撲
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
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
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
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
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
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
物理所等發現拓撲絕緣體電子退相干新機制
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
掃描隧道顯微鏡的原理
在掃描隧道顯微鏡(STM)觀測樣品表面的過程中，掃描探針的結構所起的作用是很重要的。如針尖的曲率半徑是影響橫向分辨率的關鍵因素；針尖的尺寸、形狀及化學同一性不僅影響到STM圖象的分辨率，而且還關系到電子結構的測量。因此，精確地觀測描述針尖的幾何形狀與電子特性對于實驗質量的評估有重要的參考價值。
掃描隧道顯微鏡工作原理
掃描隧道顯微鏡是根據量子力學中的隧道效應原理，通過探測固體表面原子中電子的隧道電流來分辨固體表面形貌的新型顯微裝置。根據量子力學原理，由于電子的隧道效應，金屬中的電子并不完全局限于金屬表面之內，電子云密度并不是在表面邊界處突變為零。在金屬表面以外，電子云密度呈指數衰減，衰減長度約為1nm。用一個極細
掃描隧道顯微鏡（STM）簡介
掃描隧道顯微鏡 Scanning Tunneling Microscope 縮寫為STM。它作為一種掃描探針顯微術工具，掃描隧道顯微鏡可以讓科學家觀察和定位單個原子，它具有比它的同類原子力顯微鏡更加高的分辨率。此外，掃描隧道顯微鏡在低溫下（4K）可以利用探針尖端精確操縱原子，因此它在納米科技既是重要
掃描隧道顯微鏡具體應用
掃描STM工作時，探針將充分接近樣品產生一高度空間限制的電子束，因此在成像工作時，STM具有極高的空間分辨率，可以進行科學觀測。探傷及修補STM在對表面進行加工處理的過程中可實時對表面形貌進行成像，用來發現表面各種結構上的缺陷和損傷，并用表面淀積和刻蝕等方法建立或切斷連線，以消除缺陷，達到修補的目的
掃描隧道顯微鏡工作原理
儀器簡介掃描探針顯微鏡是指一類通過微小探針在樣品表面掃描，將探針與樣品表面間的相互作用轉換為表面形貌和特性圖像的顯微鏡。它提供了表面的三維高空間分辨的圖像。掃描探針顯微鏡(SPM)主要包括掃描隧道顯微鏡(STM)和原子力顯微鏡(AFM)兩種功能。完整的掃描探針顯微鏡由控制系統和顯微鏡系統組成。掃描隧
掃描隧道顯微鏡具體應用
掃描 STM工作時，探針將充分接近樣品產生一高度空間限制的電子束，因此在成像工作時，STM具有極高的空間分辨率，可以進行科學觀測。 探傷及修補 STM在對表面進行加工處理的過程中可實時對表面形貌進行成像，用來發現表面各種結構上的缺陷和損傷，并用表面淀積和刻蝕等方法建立或切斷連線，以消除缺陷
掃描隧道顯微鏡是什么
掃描隧道顯微鏡是一種掃描探針顯微術工具。掃描隧道顯微鏡ScanningTunnelingMicroscope縮寫為STM。它作為一種掃描探針顯微術工具，掃描隧道顯微鏡可以讓科學家觀察和定位單個原子，它具有比它的同類原子力顯微鏡更加高的分辨率。此外，掃描隧道顯微鏡在低溫下（4K）可以利用探針尖端精確操
掃描隧道顯微鏡工作原理
掃描隧道顯微鏡的工作原理：就如同一根唱針掃過一張唱片，一根探針慢慢地通過要被分析的材料（針尖極為尖銳，僅僅由一個原子組成）。一個小小的電荷被放置在探針上，一股電流從探針流出，通過整個材料，到底層表面。當探針通過單個的原子，流過探針的電流量便有所不同，這些變化被記錄下來。電流在流過一個原子的時候有漲有
什么是掃描隧道顯微鏡
掃描隧道顯微鏡是根據量子力學中的隧道效應原理，通過探測固體表面原子中電子的隧道電流來分辨固體表面形貌的新型顯微裝置。根據量子力學原理，由于電子的隧道效應，金屬中的電子并不完全局限于金屬表面之內，電子云密度并不是在表面邊界處突變為零。在金屬表面以外，電子云密度呈指數衰減，衰減長度約為1nm。用一個極細
掃描隧道顯微鏡的誕生
? ? ? ?自有人類文明以來，人們就一直為探索微觀世界的奧秘而不懈的努力。1674年，荷蘭人列文虎克發明了世界上第一臺光學顯微鏡，并利用這臺顯微鏡首次觀察到了血紅細胞，從而開始了人類使用儀器來研究微觀世界的紀元。光學顯微鏡的出現，開闊了人們的觀察視野，但是由于受到光波波長的限制，光學顯微鏡的觀察范
薛其坤院士：關于研究的三個層次，儀器是第一層次
近日，中國科學院院士、南方科技大學校長薛其坤與部分“科學探索獎”獲獎人、南方科技大學青年學者，以“關于研究的三個層次”為題，分享了自己在科研道路上的心得與經驗。他鼓勵青年科學家要不畏挫折失敗，堅定沖擊科學前沿問題的理想與信念，勇攀科學高峰。薛其坤在“科學探索獎”跨學科交流活動中與青年學者做分享以
掃描隧道顯微鏡在線掃描控制參數設置
參數設置功能 在掃描隧道顯微鏡實驗中，計算機軟件主要實現掃描時的一些基本參數的設定、調節，以及獲得、顯示并記錄掃描所得數據圖象等。計算機軟件將通過計算機接口實現與電子設備間的協調共同工作。在線掃描控制中一些參數的設置功能如下： ⑴“電流設定”的數值意味著恒電流模式中要保持的恒定電流，也代表著
物理所等在MoTe2薄膜的晶體結構相變研究中獲得進展
拓撲絕緣體的概念已被拓展為高階拓撲絕緣體，即d維第n階拓撲絕緣體具有受對稱性保護的無能隙的（d–n）維邊界態。高階拓撲絕緣體可為探索奇異量子現象和量子態（如馬約拉納束縛態）提供新的機遇，因而高階拓撲絕緣體在凝聚態物理領域受到關注。目前，較少量子材料被實驗證實為高階拓撲絕緣體。具有單斜（1T
第11屆全國掃描隧道顯微學學術會議在武漢召開
11月2日至5日，由中國科學院武漢物理與數學研究所承辦的“第十一屆全國掃描隧道顯微學學術會議”(簡稱STM11)在武漢東湖碧波賓館成功召開。國內外近40家科研院校120余位專家代表參加了此次會議。會議邀請了16位國內SPM領域知名的專家學者作了大會邀請報告，47位學者作了口頭報告，同時張貼了28
科學家發現極端情況下石墨烯可變身拓撲絕緣體
據美國麻省理工學院網站近日報道，該校科學家通過研究發現，在某些極端情況下，可將石墨烯轉化為具有獨特功能的拓撲絕緣體，有望為量子計算機的制造提供新思路。相關研究發表在本周出版的《自然》雜志上。 研究人員發現，將石墨烯薄片置于強度為35特斯拉磁場和比絕對零度高0.3攝氏度的低溫環境中，可使石墨