科學網—量子尺寸效應操縱的近藤共振現象研究

通過量子尺寸效應操控單分子的近藤共振

近藤效應來源於局域磁性雜質與金屬中傳導電子的交換作用，是凝聚態物理中一個被廣泛研究的重要問題。在一定溫度（近藤溫度）之下，交換作用產生的自旋翻轉散射使得傳導電子與局域磁矩形成自旋單態，進而對局域磁矩產生屏蔽效應，導致了費米能級附近的所謂近藤共振。

囚禁於納米圍欄中的量子

當時發現在鉍 (Bi) 超薄膜中，電阻率、霍爾係數和磁電阻均呈現出厚度依賴的現象，而宏觀上這些性質應該與厚度無關。此後，薄膜中量子尺寸效應被拓展到光學、相變、超導和磁性等領域。應用方面，薄膜量子尺寸效應能夠用來改變磁性薄膜層間耦合作用，並調控巨磁阻。對量子點中三維量子尺寸效應的研究始於 1980 年代末。量子點在醫學和屏幕顯示上均有廣泛應用。

中國科學家評述趨近絕對零度的量子共振—新聞—科學網

基於此，楊學明及世界上許多科學家都一直想要做這種極低溫時碰撞體系量子現象的研究。原子與分子的碰撞傳能以及化學反應過程是受量子力學的規則控制的。量子效應在低溫下會更加明顯，對原子與分子碰撞動力學的影響更加顯著。但由於碰撞過程時間很短，實驗觀測碰撞過程中量子共振的挑戰非常大。

科學家發表趨近絕對零度的量子共振評述文章—新聞—科學網

理解量子效應在原子與分子碰撞中的作用是理解能量傳遞以及化學反應過程的根本。而量子效應在低溫下能夠更好的保存，因此低溫條件下對碰撞結果的影響會更加顯著。量子散射共振給實驗提供了一種觀測碰撞過程中量子效應的方法，但由於其「壽命」很短，實驗觀測的挑戰很大。文章詳細介紹了同期發表的荷蘭科學家關於極低溫量子散射共振的研究工作（Science, 6494, 626-630, 2020）。

單分子器件的電子輸運通道調控及其巨磁阻效應研究取得進展

對器件小型化的追求促使了人們對單分子器件的研究和理解，以求最終實現以單分子為基本單元構築電路。單分子器件已經成了在納米尺度研究各種有趣物理現象和機制的平臺。在原子尺度上對單個原子/分子的量子態實現精確操縱以及對其物性實現可控調製一直是凝聚態物理及其應用領域中最重要的前沿研究之一，相關研究具有極強的挑戰性。

科學網—評述趨近絕對零度量子共振

中國科學院院士、中科院大連化學物理研究所楊學明研究團隊一直在該領域深耕並有重要貢獻，曾在《科學》《自然》等刊物發表論文300餘篇。 5月8日，楊學明和南方科技大學楊天罡應邀在《科學》發表評述文章，討論趨近絕對零度的原子與分子碰撞過程中量子散射共振研究的進展。

【直播】【施汝為系列講座】南大丁海峰教授:基於納米圍欄的量子尺寸效應探索

隨著現代器件製備技術的高速發展，其尺寸已到達納米尺度並接近其極限，與此同時，量子效應也隨之顯現並對器件功能產生影響。因此，探討新的器件製備方案、探索量子效應並加以充分利用成為當今科學研究的前沿方向之一。

進展|單分子器件的電子輸運通道調控及其巨磁阻效應取得重要進展

對器件小型化的追求促使了人們對單分子器件的研究和理解，以求最終實現以單分子為基本單元構築電路。單分子器件已經成了在納米尺度研究各種有趣物理現象和機制的平臺。在原子尺度上對單個原子/分子的量子態實現精確操縱以及對其物性實現可控調製一直是凝聚態物理及其應用領域中最重要的前沿研究之一，相關研究具有極強的挑戰性。

中國科大在量子點單光子源量子調控研究中取得進展

為了解決這個懸而未決的難題，中國科大研究人員選取了自組裝量子點作為研究體系。自組裝量子點是通過半導體分子束外延技術生長的「人造原子」，被公認為是實現固態體系高品質單光子源和可擴展量子計算的可行方向。對量子點的高精度的相干操縱是進行高複雜性量子光學研究的關鍵，同時也是實現可實用化量子技術的必需途徑。

研究揭示鈣鈦礦量子點激子複合與自旋弛豫的定標規律

近日，中國科學院大連化學物理研究所分子反應動力學國家重點實驗室光電材料動力學創新特區研究組研究員吳凱豐團隊採用飛秒瞬態光譜技術，系統地研究了鈣鈦礦量子點體系的激子複合與自旋動力學，揭示了量子點尺寸與組分對俄歇複合和自旋弛豫壽命的影響，並基於光學斯塔克效應實現了對自旋態能量的操縱，對理解鈣鈦礦量子點的基本光物理及其在光電和量子器件方面的應用具有重要意義。

進展|二維原子晶體VTe2的近藤效應

近藤效應來源於非磁金屬中微量的磁性雜質散射。由於非磁性主體的傳導電子與磁性雜質的局域磁矩相互作用，電阻率在低溫下出現極小值。磁性雜質對電阻的貢獻與溫度成對數關係：Δρ= –clnT，其中T是溫度，c是取決於主體金屬及磁性雜質的種類和濃度的參數。當溫度低於特徵溫度—近藤溫度TK時，磁性雜質的自旋將被屏蔽，形成總自旋為零的多體單重態的基態，即Kondo單態。

物理所發現金屬-有機骨架中的共振量子磁電耦合效應

近幾年，中國科學院物理研究所/北京凝聚態物理國家實驗室（籌）磁學國家重點實驗室研究員孫陽領導的M06組開展了MOF材料的磁電性質研究，取得了一系列創新性成果，例如，首次發現了MOF中磁化強度共振量子隧穿效應【Phys. Rev. Lett. 112, 017202 (2014)】；率先報導了MOF中在順磁態和多鐵態的磁電耦合效應【Sci. Rep.

中國科學報:摘掉「量子醫學」的量子「高帽」—資訊—科學網

在許多現代技術裝備中，量子力學的效應起到了重要作用。如雷射、電子顯微鏡、原子鐘，都主要依靠了量子力學的原理和效應，人類在核武器和核電站的發明過程中，量子力學的概念也起了一個關鍵的作用。然而，並非所有學科都可以迷信「量子」光環。實際上，由於許多人對量子概念認識不夠清晰，「量子」逐漸變成隨用隨取的「高帽」，讓許多人是非莫辨，「量子醫學」便是其中之一。

新塞貝克效應機理研究獲進展

塞貝克（Seebeck）效應，又稱熱電效應，是指一種材料中存在溫度梯度時，會產生相應的電壓差的現象。塞貝克效應和材料的電子結構密切相關，其大小和隨外界條件的變化反映了材料費米能附近電子態密度的非對稱性結構。除了基礎物理方面的研究意義以外，目前國際上對塞貝克效應的關注更多地集中在其應用價值上，即熱電材料的應用。

單分子電晶體中電子的量子幹涉效應被發現

記者日前從廈門大學獲悉，該校固體表面物理化學國家重點實驗室洪文晶團隊和英國蘭卡斯特大學Colin Lambert教授、上海電力大學陳文博團隊合作，在國際上首次發現了在單分子電化學電晶體中電子的量子幹涉效應，在此基礎上製備出基於量子效應的高性能單分子電化學電晶體，為當前計算機晶片突破矽基半導體器件物理極限提供一個全新思路。

我科學家發現單分子電晶體中電子的量子幹涉效應

記者20日從廈門大學獲悉，該校固體表面物理化學國家重點實驗室洪文晶團隊和英國蘭卡斯特大學Colin Lambert教授、上海電力大學陳文博團隊合作，在國際上首次發現了在單分子電化學電晶體中電子的量子幹涉效應，在此基礎上製備出基於量子效應的高性能單分子電化學電晶體，為當前計算機晶片突破矽基半導體器件物理極限提供一個全新思路。

半導體所等在量子點光子相干物理研究中取得新進展

未來量子信息應用最具挑戰性問題是單量子態的檢測和操縱，這是因為量子態很脆弱，一旦融入外在環境，其量子性質很容易被破壞。S. Haroche和D. Wineland通過微波腔囚禁單個原子、電勢阱俘獲帶電離子等實驗手段，在單個光子態的測量和操縱方面做出了奠基性的工作，獲得了2012年度諾貝爾物理學獎。他們採用的量子幹涉實驗技術成為量子光學研究的主要方法。

研究與探討:經絡的共振效應

共振是宇宙間最為普通的物理現象，它指的是：固有頻率相同的物體，如果其中的物體在某條件下，產生某種振動，那麼其它的物體也隨之而振動起來。固有頻率是由物體系統本身特性所決定的，一般說來，物體的質量越小，其固有頻率就越高。

隨著微觀粒子各種量子現象研究的不斷開展，量子力學的大廈被逐漸搭建。同時，與之相關的化學反應動力學過程中的量子力學現象，經歷幾十年的研究更顯具體。 5月15日，《科學》雜誌在線發表相關研究成果。中國科學院大連化學物理研究所分子反應動力學國家重點實驗室楊學明和張東輝院士團隊在對「最簡單」的化學反應氫原子加氫分子的同位素（H+HD→H2+D）反應的研究中，發現了一種不常見的量子幹涉效應，並且利用這一量子幹涉效應首次揭示了化學反應中遠低於錐形交叉點的幾何相位效應。「該研究一方面再次揭示了化學反應的途徑是複雜而有趣的。