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進展|鐵磁金屬/拓撲絕緣體異質結中自旋流——電荷流轉換效率調製...
除拓撲表面態外,二維電子氣(2DEG)的Rashba效應也可以導致自旋劈裂,從而提高自旋流-電荷流的轉換效率,。因此通過調控鐵磁金屬/拓撲絕緣體異質結界面的能帶結構可有效提高自旋流-電荷流的轉換效率。,系統地研究了Fe/Bi(n)/Bi2Se3異質結表面態演化對自旋--電荷轉換效率的影響,在室溫下獲得高的自旋—電荷轉化效率。
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物理所等揭示低維拓撲超晶格中能帶依賴的自旋輸運現象
自旋流的產生、操控與探測是自旋電子學研究的核心內容。目前人們致力於尋找、設計出高自旋流-電荷流相互轉化、高電導率的強自旋軌道耦合材料,以期實現具有超低功耗的自旋電子學器件。強自旋軌道耦合材料主要分為兩類:重金屬和拓撲材料,對於這兩類材料,其自旋流-電荷流轉化分別歸因於(逆)自旋霍爾效應和(逆)埃德爾施泰因效應。典型的拓撲材料包括拓撲絕緣體、狄拉克半金屬和外爾半金屬等,它們的電荷流-自旋流轉化效率與傳統重金屬相比大一個量級以上。然而對於大多數具有單一表面態的三維拓撲絕緣體來說,它們的自旋流到電荷流轉化效率(λIEE)仍舊相對較小,亟待提高。
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光調製石墨烯-有機異質結電晶體實現光電流邏輯功能
-有機異質結三層結構中實現光電流速度、大小以及邏輯方向的調製策略。利用這些特性製備各類石墨烯新型高性能光電器件成了研究人員的熱點方向,但單層石墨烯吸收低導致探測器件效率受限,異質結輔助吸收是提升器件性能的一種有效方案。
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靜水壓調控拓撲材料ZrTe5能帶結構研究獲進展
靜水壓調控拓撲材料ZrTe5能帶結構研究獲進展 發布時間:2017-05-31 15:42:13.0合肥物質科學研究院 近期,中國科學院合肥物質科學研究院強磁場科學中心副研究員張警蕾與研究員田明亮課題組、浙江大學袁輝球課題組合作,在靜水壓調控拓撲材料ZrTe5能帶結構研究中取得新進展
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物理所在二維原子晶體異質結的構築及物性研究中取得進展
石墨烯,作為二維原子晶體材料的經典代表,由於其獨特的電子和物理性質,自2004年從其母體石墨中剝離以來,短短幾年間成為舉世矚目的研究熱點,引發了世界範圍內對新型二維晶體材料的探索和研究熱潮。最近的理論研究表明,通過研究拓撲絕緣體和(s波)超導體的異質疊層結構,極有可能觀測到馬約拉納(Majorana)費米粒子,這一粒子有望在拓撲量子計算中形成穩定的量子比特,使得高效的拓撲量子計算機成為可能,因此設計和構建這種疊層結構具有非常重要的科學價值和應用前景。針對這方面的研究,高質量材料的製備是其關鍵和基礎,如何獲得這種不同性質材料的異質疊層結構並實現對其物性的測量,非常具有挑戰性。
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上海光機所等在拓撲態貢獻的高次諧波產生研究中取得進展
三維拓撲絕緣體因其具有新穎的表面拓撲電子態,具有不同尋常的電荷和自旋的輸運性質,受到學界的廣泛關注。用強雷射電場驅動拓撲表面態中的非線性電子動力學過程的研究尚處於初始階段。理論研究工作表明,強場驅動的高次諧波的產生過程敏感地依賴拓撲非平庸相,但目前,拓撲態產生高次諧波的實驗現象尚未見報導。
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拓撲絕緣體研究獲進展
美國杜克大學的研究人員採用高吞吐計算技術,依託海量電子結構資料庫(AFLOWLIB)發現多類拓撲絕緣體,相關研究成果5月13日以《A search model
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進展|鉍烯同質結中莫爾超周期對拓撲邊緣態的調製
以矽烯和鉍烯為代表的第四、第五主族單元素蜂窩狀二維材料由於擁有較大的自旋-軌道耦合,被認為是二維拓撲絕緣體的候選,表現為導電的拓撲邊緣態與面內絕緣態的共存。特別是,拓撲邊緣態中的電子對非磁性缺陷的「零背散射」使得二維拓撲絕緣體在未來「零能耗」器件領域具有巨大的應用潛力。
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科學家發現新的新的拓撲絕緣體—鉍
Vergniory,發現了一類新的材料:高階拓撲絕緣體,相關研究成果近期已發表在了《自然物理學》雜誌上,題為《鉍中的高階拓撲》。理論物理學家首先預測了這些絕緣體的存在,這些絕緣體在晶體邊緣具有導電性能而不是在其表面上,並且具有導電性而不會消散的特性。 現在,這些新特性在鉍中通過實驗證明。
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物理所拓撲絕緣體材料生長調控和輸運性質研究獲系列進展
最近三年來,三維拓撲絕緣體的研究在世界範圍內取得了飛速進展,並成為凝聚態物理研究中的一個爆發性熱點領域。拓撲絕緣體是一類具有非平庸的拓撲對稱性(Z2)的材料,其內部絕緣,但在表面上存在著一種無能隙的、線性色散並且自旋與動量鎖定的特殊電子態。這種新的量子物質態被預言可以產生出許多新奇的準粒子和物理效應,如磁單極、Majorana費米子和量子化的反常霍爾效應等。
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二維材料及其異質結的聲子物理研究
這些二維材料的性質受到二維材料層數、層間耦合和堆垛方式的調製,如TMD體材料的間接帶隙在單層中將轉變為直接帶隙[6],而黑磷的帶隙隨著層數的減小將從~0.3 eV過渡到~2 eV[12]。將不同二維材料堆垛起來可形成二維範德瓦爾斯異質結。相對於傳統的異質結,二維範德瓦爾斯異質結不需要考慮組分間晶格和晶向的失配問題。
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分子拓撲學研究獲突破性進展
李大為教授介紹,「與此同時,在我們所得到的三種拓撲結構中,存在對稱度較低的52結這一結結構,這也是科學家首次報導該拓撲結構的合成策略。」Nature刊發:華東師大分子拓撲學獲突破性進展(Nature 2020, 584, 562-568.)
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我國科學家找到實現高階拓撲絕緣體理論依據—新聞—科學網
科技日報合肥5月6日電 (記者吳長鋒)記者從中國科大獲悉,該校合肥微尺度物質科學國家研究中心喬振華教授課題組與其合作者,在理論預言低維體系高階拓撲絕緣體方面取得新突破
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研究首次證明可在二維垂直異質結中實現彈道雪崩
但南京大學電子科學與工程學院教授王肖沐/施毅課題組與該校物理學院教授繆峰課題組密切合作,讓兩者「邂逅」,首次在二維材料垂直異質結中提出和實現一種新型PN結擊穿機制:彈道雪崩。 基於傳統雪崩反向擊穿機制的光電探測器是實現單光子探測的重要手段,目前已成為通信網絡、光譜技術以及量子通訊等應用中的核心部件。
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華東師範大學在Nature刊發論文,分子拓撲學研究獲突破性進展
Leigh)教授團隊在分子拓撲學方面取得突破性進展,華東師範大學為該成果第一單位。▲李大為教授團隊利用單一股線構築不同單分子拓撲結構(Nature2020, 584,562-568.)李大為教授介紹,「與此同時,在我們所得到的三種拓撲結構中,存在對稱度較低的52結這一結結構,這也是科學家首次報導該拓撲結構的合成策略。」Nature刊發:華東師大分子拓撲學獲突破性進展(Nature 2020, 584, 562-568.)
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上海技物所在拓撲量子體系長波室溫新機理THz探測研究方面取得進展
上海技物所在拓撲量子體系長波室溫新機理THz探測研究方面取得進展 2020-09-16 上海技術物理研究所 傳統光電器件依賴於窄帶隙半導體或能帶工程(金屬、半導體、絕緣體)的發展,在低能光子頻帶存在性能指數下降的趨勢,需要深低溫來抑制噪聲以獲得足夠的靈敏度,面臨著本徵極限問題。因此,人們嘗試從微觀原子尺度操控來構造特定的輸運或光電子特性,以期改變傳統依賴於單粒子激發的能帶探測模式帶來的瓶頸。
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物理學院廖志敏課題組在拓撲超導相變研究中取得進展
126, 027001 (2021)】,該工作實現了狄拉克半金屬納米線約瑟夫森結中拓撲超導相變的柵壓調控。隨著人類社會全面進入信息技術時代,無論是日常生活還是科學研究對計算機的算力要求越來越高。利用量子力學原理構建的量子計算機能夠顯著提高計算算力,將為信息高效處理提供一種更優質的平臺。然而,構建通用量子計算機目前還存在許多技術問題,比如退相干:多個量子比特的糾纏極易受到環境噪聲的破壞,導致保真度降低,計算錯誤機率增加。
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新工具可用於尋找拓撲絕緣材料
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,即在塊材內部是有帯隙的絕緣態,但在表面卻存在無帯隙的金屬表面態。這種表面態是由能帶結構的內在拓撲性質所決定,受時間反演不變對稱性的保護,不容易受到缺陷、雜質等外界環境的影響。
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拓撲絕緣體的一個新突破
但有一種神奇的材料,它的內部是絕緣的,界面卻是可以導電的,這種材料被稱為拓撲絕緣體。自發現以來,拓撲絕緣體一直是凝聚態物理的研究熱點。 拓撲絕緣體的能帶示意圖。圖片:Wikipedia然而,人們一直不清楚的是,拓撲絕緣材料能否在室溫下應用於現實設備。在一項最新的研究中,來自東京理工大學電氣與電子工程系的科學家將拓撲絕緣體的研究提升到一個新的水平。
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Adv.】石墨烯和二硫化鎢構成的轉角異質結中存在微能帶
構建異質結是二維材料性質調控的重要手段之一,其中關於能帶的調控一直都是相關領域的重要研究課題