我國學者在新型量子功能材料研制中取得進展
近日,由中國科學技術大學教授陸亞林領導的量子功能材料和先進光子技術研究團隊在量子功能材料研究方面取得重要進展。該團隊副研究員翟曉芳、副教授傅正平等人,與美國勞倫茲伯克利國家實驗室博士Jinghua Guo、中國科大教授趙瑾、湖南大學教授馬超等合作,在研究新型高溫、高對稱性鐵磁絕緣體過程中,把高質量氧化物薄膜制備與同步輻射先進光電學探測、第一性原理計算等相結合,成功發現了高于液氮溫度(77K)的高對稱性鐵磁絕緣體,并解釋了產生高溫鐵磁轉變現象的新機制。相關研究成果發表在《美國國家科學院院刊》上。 通常磁性材料可分為鐵磁性和反鐵磁性,而在真實的材料中,鐵磁材料通常是導電的,反鐵磁材料通常是絕緣的。隨著量子科技的發展,對量子功能材料的性能逐漸有了更多的需求,例如在量子拓撲器件中需要絕緣的鐵磁材料(鐵磁絕緣體),同時需要該鐵磁絕緣體要具有高晶格對稱性,以利于與其他材料外延生長成未來量子器件;需要具有盡可能高的鐵磁轉變溫度,以利于更......閱讀全文
鐵磁絕緣體中磁子輸運性質的全電學方法研究獲進展
磁性存儲和磁邏輯等自旋電子學器件的核心在于自旋信息的傳遞,特別是自旋信息的產生、操控和探測是自旋電子學領域的一個基本問題。現有的自旋電子學中自旋信息主要依賴金屬中的傳導電子,一個非常有趣的問題是,是否有其他粒子甚至是準粒子可以作為自旋信息的載體?作為鐵磁體中低能激發態的準粒子——磁子,是一種玻色
研究實現反鐵磁鐵磁轉變磁疇直接成像
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/10/510471.shtm
我國學者在新型量子功能材料研制中取得進展
近日,由中國科學技術大學教授陸亞林領導的量子功能材料和先進光子技術研究團隊在量子功能材料研究方面取得重要進展。該團隊副研究員翟曉芳、副教授傅正平等人,與美國勞倫茲伯克利國家實驗室博士Jinghua Guo、中國科大教授趙瑾、湖南大學教授馬超等合作,在研究新型高溫、高對稱性鐵磁絕緣體過程中,把高質
鐵磁金屬/拓撲絕緣體異質結中自旋流電荷流轉換效率
自旋流的產生、操作和探測是自旋電子學研究的最基本問題,其中一個關鍵目標是在室溫以上實現電荷流-自旋流的高效轉換。電荷流-自旋流轉換效率與材料中的自旋-軌道耦合密切相關,通過逆自旋霍爾效應(Inverse Spin Hall effect)和逆埃德爾施泰因效應(Inverse Edelstein
“量子反常霍爾效應”研究取得重大突破
由中國科學院物理研究所和清華大學物理系的科研人員組成的聯合攻關團隊,經過數年不懈探索和艱苦攻關,最近成功實現了“量子反常霍爾效應”。這是國際上該領域的一項重要科學突破,該物理效應從理論研究到實驗觀測的全過程,都是由我國科學家獨立完成。 量子霍爾效應是整個凝聚態物理領域最重要、最
“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
Nature子刊:自旋極化STM等對量子材料中自旋流的原位探測
近日,北京大學量子材料科學中心韓偉研究員、謝心澄院士和日本理化學研究所Sadamichi Maekawa教授受邀在國際著名刊物 Nature Materials (《自然-材料》)撰寫綜述文章,介紹“自旋流-新穎量子材料的靈敏探針”這一新興領域的前沿進展。 自旋電子學起源于巨磁阻效應的發現,在
物理所錳基絕緣體化合物中反鐵磁序高壓調控研究獲進展
銅氧化物和鐵基高溫超導體的母體化合物都具有反鐵磁長程序,通過采用化學摻雜或施加壓力等手段可將其反鐵磁長程序有效抑制,產生反鐵磁至順磁轉變,在轉變點附近由于電荷,軌道、自旋、晶格等自由度的相互作用,使系統處于磁漲落狀態(即奇異量子態),通常具有這種量子態的系統在低溫下會呈現出超導電性。因此,抑制具
常用鐵磁半導體介紹
以下是幾種鐵磁半導體:摻錳的砷化銦和砷化鎵(GaMnAs),居里溫度在分別在50-100k和100-200k。摻錳的銻化銦,不過在常溫下具有鐵磁性和錳濃度不到1%。氧化物類半導體:1.摻錳的氧化銦,常溫下具有鐵磁性。2.氧化鋅。3.摻錳的氧化鋅。4.摻n型鈷的氧化鋅。二氧化鈦:摻鈷的二氧化鈦,常溫下
鐵磁諧振的鑒別技術
調控員平時應關注重合成功后故障線路三相不平衡情況和小電流接地系統中各條母線,及時消除斷線故障和調整嚴重三相不均衡的線路。當越限報警信號發生時,調控員應該進行如下操作。 1)觀察相應主變中性點上的消弧線圈動作信息和該母線上所有間隔保護裝置的異常報警信號,用1s時間來辨別事故的真偽,若發生單相
鐵磁諧振的現狀簡介
隨著國家電網公司對調度自動化基礎數據綜合整治工作的深入進行,調控中心所匯集的電網運行監控信息的準確性、可靠性、實時性、全面性得到大幅提高,這為調控員快速識別、分析、處理各類電網異常、故障、事故提供了更廣的視角。通過實踐證明:利用越限報警、保護裝置告警、消弧線圈動作信息、故障母線及其相鄰母線的三相
鐵磁諧振的相關簡介
鐵磁諧振是電力系統自激振蕩的一種形式,是由于變壓器、電壓互感器等鐵磁電感的飽和作用引起的持續性、高幅值諧振過電壓現象。雖然鐵磁諧振在國內外已有很多研究成果,在電網運行中也采取了許多消諧措施,但小電流接地系統的鐵磁諧振事故卻依然頻繁發生。當調控員誤將鐵磁諧振當成接地或斷線故障進行排查而延遲事故處理
物理所預言一種新類型的拓撲絕緣體和量子自旋霍爾效應
日前,中國科學院物理研究所/北京凝聚態物理國家實驗室(籌)孫慶豐和謝心澄研究員在鐵磁石墨烯體系中預言了一種新類型的拓撲絕緣體和量子自旋霍爾效應【PRL,104,066805(2010)】。 近幾年來,一種全新的量子物質態――拓撲絕緣體已蓬勃興起。與傳統的絕緣體比較,拓撲絕緣體有
清華大學王亞愚/張金松等Nature-Commun.
以拓撲絕緣體為代表的拓撲量子材料是近年來凝聚態物理的重要研究領域。由于非平庸的拓撲能帶結構,拓撲絕緣體與真空的邊界上會出現無能隙的金屬性拓撲表面態。在二維非磁性拓撲絕緣體中,由于時間反演對稱性的保護,這種拓撲表面態由一對自旋相反、運動方向相反的一維螺旋式邊緣態 (helical edge sta
物理所發現基于新型磁子結YIG/NiO/YIG的磁子閥效應
磁子型器件有望構成繼基于電荷流的第一大類半導體/微電子器件和基于自旋極化電流的第二大類自旋極化電子器件之后的基于磁子流的第三大類固態磁子型器件,有望為未來信息科學和技術的可持續發展帶來更加廣闊的發展空間。 從物理角度上講,除了電子這一自旋的載體,其它中子、磁子等粒子或者準粒子也可以攜帶自旋角動
鐵磁諧振的主要特點
1、諧振回路中鐵心電感為非線性的,電感量隨電流增大、鐵心飽和而趨于平穩; 2、鐵磁諧振需要一定的激發條件,使電壓、電流幅值從正常工作狀態轉移到諧振狀態。如電源電壓暫時升高、系統受到較強烈的電流沖擊等; 3、鐵磁諧振存在自保持現象。激發因素消失后,鐵磁諧振過電壓仍然可以繼續長期存在; 4、鐵
鐵磁諧振的相似特征簡介
相似特征 鐵磁諧振和單相接地、斷線故障都會使經消弧線圈接地的主變壓器中性點電壓發生嚴重偏移;在調度端都會出現中性點零序電壓越限報警信號,如66kVⅡ段母線接地或諧振、66kVⅡ段母線越限等;故障母線三相電壓出現明顯不平衡,如其中有兩相電壓升高、一相電壓降低;多間隔的保護裝置發出告警信號,如78
首次發現新奇拓撲量子態
? 最新發現與創新 從中國科學院合肥物質科學研究院獲悉,該院穩態強磁場中心的郝寧寧研究員課題組,在拓撲新物態研究中取得最新進展,他們發現硫化鐵化合物中存在一種交錯二聚型反鐵磁序,并且這種反鐵磁序會調制體系進入一種新的拓撲物態:拓撲晶體反鐵磁相。相關研究成果日前相繼發表在歐洲物理學會《新物理學雜
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
強磁場中心在強自旋軌道耦合材料的研究中取得進展
近期,強磁場中心張昌錦研究員課題組在5d強自旋-軌道耦合材料Sr2IrO4的研究中取得進展。相關工作以Enhanced electrical conductivity and diluted Ir4+ spin orders in electron doped iridates Sr2–xGax
我國學者發現基于磁性絕緣體的磁子閥效應
面向后摩爾時代的信息存儲與邏輯運算需求,自旋電子器件在開發下一代具有更小單元尺寸、非易失性、低功耗和高速度的微電子器件中提供了具有廣闊前景的發展方向。其中,自旋閥是各類自旋電子器件的核心單元,自旋閥通常包括兩層鐵磁金屬和非磁中間層構成的三明治核心結構,由于自旋極化電子在兩鐵磁層間的輸運,從而使器
石墨烯與硅烯中的量子反常霍爾效應研究獲理論新突破
近日,中國科學技術大學教授喬振華研究組與校內外同行合作在預言石墨烯和硅烯中的量子反常霍爾效應方面取得新突破,研究成果發表在3月14日和21日的《物理評論快報》上。 通過與校內外同行合作,喬振華提出一種新的實驗方案來實現量子反常霍爾效應:將石墨烯置于反鐵磁絕緣體材料鐵鉍酸的鐵磁面上,由于石墨
AFM磁學測量
磁學測量磁性納米結構和材料在高密度磁存儲、自旋電子學等領域有著廣泛的應用前景,高空間分辨的磁成像和磁測量技術將有利于推動磁性納米結構和材料的研究。基于掃描探針及其相關技術,發展出一系列納米磁性成像與測量的技術和方法,包括磁力顯微術、磁交換力顯微術、掃描霍爾顯微術、掃描超導量子干涉器件顯微術、掃描磁共
磁阻效應的分類
若外加磁場與外加電場垂直,稱為橫向磁阻效應;若外加磁場與外加電場平行,稱為縱向磁阻效應。一般情況下,載流子的有效質量的馳豫時時間與方向無關,則縱向磁感強度不引起載流子偏移,因而無縱向磁阻效應。磁阻效應主要分為:常磁阻,巨磁阻,超巨磁阻,異向磁阻,穿隧磁阻效應等常磁阻(OrdinaryMagnetor
mK極低溫納米精度位移臺在二維材料、石墨烯等領域的前...
mK極低溫納米精度位移臺在二維材料、石墨烯等領域的前沿應用進展nature:二維磁性材料的磁結構與相關特性研究關鍵詞:二維鐵磁材料;極低溫納米精度位移臺;反鐵磁態;二次諧波??? 近年來,二維磁性材料在國際上成為備受關注的研究熱點。近日,中國與美國的研究團隊合作,在二維磁性材料雙層三碘化鉻中觀測到源
強磁場磁力顯微鏡—調控拓撲絕緣體磁疇壁手性邊界態
拓撲絕緣體,顧名思義是絕緣的,有趣的是在它的邊界或表面總是存在導電的邊緣態,這是拓撲絕緣體的獨特性質。近期,理論預測存在的拓撲絕緣體在實驗上被證實存在于二維與三維材料中,引起了科研界的大量關注。通常二維電子氣體系中存在著量子霍爾效應,實驗中觀測到了手性邊界態存在于材料的邊界。在三維體材料的拓撲絕緣體