中美合作團隊在光滑基座上種植出兩類拓撲絕緣體
據物理學家組織網10月14日報道，中美科學家攜手合作，為未來的電子設備研發出一類名為拓撲絕緣體(TI)的電導體。該研究團隊報告稱，他們在一個超高真空腔內，分別在砷化鎵(GaAs)粗糙和光滑的表面，種植出了兩類拓撲絕緣體材料，并對它們輸送電子的能力進行了評估。相關研究發表在最新一期的美國物理聯合會學術期刊《AIP Advances》上。 拓撲絕緣體是一種具有新奇量子特性的物質狀態，為近幾年來物理學的重要科學前沿之一。從理論上分析，這類材料的內部是一個絕緣體，會阻礙電荷的流動;但其表面則像一個非常高效的電導體，使電子不會偏離其行進方向。 該研究的通訊作者、北京大學量子材料科學中心研究員、博士生導師王健(音譯)表示：“拓撲絕緣體所擁有的這種屬性使其能在未來用于超高速、能量不散逸的計算機內，這種計算機內的大量信息將被量子通道內的電子所運載，避免目前計算機中電子散射導致的芯片過熱、數據流被破壞以及操作速度減慢的困擾。”......閱讀全文
絕緣體的簡介和原理
絕緣體（Insulator）又稱為電介質引，是指不善于傳導電流的物質，它們的電阻率極高。 絕緣體和導體，沒有絕對的界限，絕緣體在某些條件下可以轉化為導體。 絕緣體在某些外界條件，如加熱、加高壓等影響下，會被“擊穿”，而轉化為導體。在未被擊穿之前，絕緣體也不是絕對不導電的物體。如果在絕緣材料兩
絕緣體的結構相關介紹
絕緣體是一種可以阻止熱(熱絕緣體）或電荷（電絕緣體）流動的物質。電絕緣體的相對物質就是導體和半導體，他們可以讓電荷通暢的流動（注：嚴格意義上說，半導體也是一種絕緣體，因為在低溫下他會阻止電荷的流動，除非在半導體中摻雜了其他原子，這些原子可以釋放出多余的電荷來承載電流）。術語電絕緣體與電介質有相同
絕緣體的種類相關介紹
絕緣體的種類很多： 固體 如塑料、橡膠、玻璃，陶瓷等； 液體 如各種天然礦物油、硅油、三氯聯苯等； 氣體 如空氣、二氧化碳、六氟化硫等。 與導體關系 絕緣體和導體不是絕對的，二者之間沒有不可逾越的鴻溝。 二者的區分主要是內部能自由移動的電荷的數量，然而也跟外部條件（如電壓、溫度
有關絕緣體擊穿的相關介紹
絕緣體都會受到電擊穿的影響。當外加電場超過某個閾值，（這個閾值與材料的能隙寬度成正比），絕緣體將突然轉變為導體，并可能帶來災難性的后果。在電擊穿過程中，自由電子被強電場加速到足夠高的速度，這些高速電子與束縛電子撞擊，能使束縛電子脫離原子的束縛（電離）。新的自由電子又能被加速并撞擊其他原子，產生更
陳絕緣體內或存在拓撲激子
激子（e）及其空穴（h）相互環繞（藝術圖）。圖片來源：俄克拉荷馬大學科技日報北京8月28日電（記者劉霞）美國俄克拉荷馬大學凝聚態物理學家發表論文稱，陳絕緣體內或許存在一種新型激子——拓撲激子，這些激子有望催生新型量子器件。相關論文發表于最新一期《美國國家科學院院刊》。當電子吸收光并躍遷到更高能級或能
陳絕緣體內或存在拓撲激子
美國俄克拉荷馬大學凝聚態物理學家發表論文稱，陳絕緣體內或許存在一種新型激子——拓撲激子，這些激子有望催生新型量子器件。相關論文發表于最新一期《美國國家科學院院刊》。 當電子吸收光并躍遷到更高能級或能帶時，受激電子會在其先前的能帶中留下一個“電子空穴”。由于電子帶負電荷而空穴帶正電荷，兩者會通過
有關絕緣體導電的相關敘述
絕緣體是不存在電導的物質。電子能帶理論指出，固體中的電子僅允許存在于一定的能量狀態，這些能量狀態形成彼此分離的能帶。電子趨向于先占據能量最低的能帶，在絕對零度能夠被填滿的能量最高的能帶叫做價帶，價帶之上的能帶叫做導帶，價帶和導帶之間的空隙叫做能隙。在絕對零度以上，價帶電子部分被激發而躍遷至導帶，
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
關于絕緣表絕緣體的相關介紹
不善于傳導電流的物質稱為絕緣體（Insulator），絕緣體又稱為電介質引。它們的電阻率極高。絕緣體的定義：不容易導電的物體叫做絕緣體。 絕緣體和導體，沒有絕對的界限。絕緣體在某些條件下可以轉化為導體。這里要注意：導電的原因：無論固體還是液體，內部如果有能夠自由移動的電子或者離子，那么他就可以導電。
科學家實現新型聲學拓撲絕緣體
近日，中國科學院聲學研究所噪聲與振動重點實驗室副研究員賈晗與華中科技大學物理學院副教授祝雪豐等合作的研究“反常弗洛奎型聲學拓撲絕緣體的實驗論證”在《自然—通訊》上在線發表。 拓撲絕緣體是一類不同于金屬和絕緣體的全新物態，其內部為絕緣體但表面卻能導電，且該表面導電性源自材料的內稟性質，不受雜質和
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
科學家首次讓絕緣體“傳遞”電流
該發現將有利于實現電路的小型化和高性能化 電子有時會像指南針那樣晃動，眾多電子的晃動有時可形成一種特殊波。日本科研人員日前利用這一特性，成功地在無法通過電流的絕緣體上傳出了電流。這一研究成果已刊登在3月11日出版的英國《自然》雜志上。 上述成果由日本東北大學齊藤英治領導的研究小組獲得
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。
“量子雪崩”解開絕緣體到金屬轉變之謎
布法羅大學物理學教授鐘漢（音譯）是一項新研究的主要作者，該研究有助于解決一個長期存在的物理謎團，即絕緣體如何通過電場轉變為金屬，這一過程稱為電阻開關。 美國布法羅大學研究人員用“量子雪崩”解釋了非導體如何變成導體，解開了絕緣體到金屬轉變之謎。相關研究發表在近期的《自然·通訊》雜志上。 絕緣體受到
“量子雪崩”解開絕緣體到金屬轉變之謎
美國布法羅大學研究人員用“量子雪崩”解釋了非導體如何變成導體，解開了絕緣體到金屬轉變之謎。相關研究發表在近期的《自然·通訊》雜志上。 絕緣體受到強烈的電場沖擊時可變成金屬，這為微電子學和超級計算機提供了誘人的可能性，但科學家尚不清楚這種電阻開關現象背后的物理原理。 研究人員表示，金屬和絕緣體
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
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
首個光學拓撲絕緣體研制成功
據物理學家組織網近日報道，以色列和德國科學家攜手合作，成功研制出首個光學拓撲絕緣體，這種新設備通過一種獨特的“波導”網格，為光的傳輸護航，可減少傳輸過程中的散射。科學家們表示，最新研究對光學工業的發展大有裨益。研究發表在最新一期的《自然》雜志上。 隨著計算機的運行速度不斷加快以及芯片變得越
科學家實現聲二階拓撲絕緣體
日前，南京大學教授盧明輝、陳延峰團隊與蘇州大學教授蔣建華團隊合作，在聲子晶體中發現二階拓撲相和多維拓撲相變，相關研究成果近日在線發表于《自然-物理》。 研究人員在空氣聲系統中首次觀測到不同空間維度的拓撲相變，并利用多維度的拓撲相和拓撲相變實現了二階拓撲絕緣體，揭示了高階拓撲相形成的新機制。
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
高壓直流換流站絕緣體系的優化設計
在對特高壓直流換流站系統設計進行詳細的研究后顯示，對于特高壓直流換流站系統設計需要結合電壓體系和絕緣體系，進行整體的構建。在構建電壓體系和絕緣體系時，要從分考慮方案的設計合理性和絕緣的成效。包括對于陡波環接和雷擊預防環節的絕緣操作。在經理設備的絕緣保護最大化后，進行總體的防雷體系的內構件，建立合
物理所發現單帶Mott絕緣體氯化鈮
在沒有相互作用或者只存在弱相互作用的體系中，能帶理論能夠很好地描述材料的電子結構，并據此區分金屬（部分填充）和絕緣體（全空或全滿）。然而，這種理解并不完整，因為多體相互作用可能導致能帶理論的失效，典型案例即為Mott絕緣體。在能帶理論中，半填充的能帶應表現為金屬態。然而，由于強電子-電子相互作用，實
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
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
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
物理所成功預言一類新拓撲絕緣體
最近，中國科學院物理研究所/北京凝聚態物理國家實驗室（籌）姚裕貴研究組與美國橡樹嶺國家實驗室的肖笛、張振宇研究組等合作，成功預言了一類新的拓撲絕緣體。 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
科學家利用超導量子芯片模擬多種陳絕緣體
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/9/508097.shtm量子霍爾效應是凝聚態物理學中的基本現象，人們發展了拓撲能帶理論來研究此類拓撲物態，發現量子霍爾系統的能帶結構是和系統的邊界態密切相關的，即存在體相與邊緣的對應，并利用陳數來區分不同的拓
新技術使用激光探索拓撲絕緣體中的電子行為
美國能源部國家加速器實驗室和斯坦福大學的研究人員開發了新的方法，以探測拓撲絕緣體中的強場物理學：使用中紅外激光穿過三維拓撲絕緣體（Bi2Se3）來激發高次諧波產生（HHG），并分析被轉換至更高能量和頻率的出射光。所得諧波呈現隨激光場橢圓率增加而單調下降的特征，表面貢獻表現出高度非平凡的依賴性
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