萬物皆可拓撲？物理學家發現奇妙拓撲態的材料俯拾皆是
“脆弱拓撲”是一種新發現的量子現象，它可以讓材料獲得奇異且激動人心的性質。 材料中隱藏的數學越來越神奇了。物質的拓撲態（由于電子的“扭結”量子態所產生的奇異性質）從罕見的稀奇玩意變成了物理學最熱門的領域之一。現在，理論物理學家意識到拓撲無處不在，并將其認定為固態物質形態中最重要的一環。扭開一個角度的兩層石墨烯似乎展現出了一種被稱為“脆弱拓撲”的現象。來源：Juliette Halsey for Nature 在過去的幾年里，物理學家發現了一種可能在幾乎所有固態晶體里都會出現的“脆弱”拓撲結構（詳見5月發布的一份預印本, 見參考文獻1)。另一項于6月[2]發表在《自然》雜志上的研究則描述了一個碳基設備中電子可能出現的脆弱結構。一旦獲得證實，這就會是脆弱拓撲的第一個實驗證據。 現在說這些發現是否能影響到實用材料還為時過早，但研究者們已經發現這套理論可能能夠解釋某些類型的超導。他們說這一現象可能在光子學上也很重要，即利用光脈......閱讀全文
科學家建立“拓撲電子材料目錄”
近日，中國科學院物理研究所/北京凝聚態物理國家研究中心的研究組發展出一套自動計算材料拓撲性質的新方法，在近4萬種材料中發現了8千余種拓撲材料，十幾倍于過去十幾年間人們找到的拓撲材料的總和，并據此建立了拓撲電子材料的在線數據庫。國際學術刊物《自然》在線發表了該成果【1】。 拓撲學是數學的重要分
新材料兼具超導性和拓撲電子結構
美國萊斯大學科學家領銜的團隊在材料領域取得一項突破性進展。他們通過向二硫化鉭（TaS2）中摻入微量銦元素，制備出具有特殊電子結構的“克萊默節點線”金屬。這項發表于最新一期《自然·通訊》雜志的研究，為開發新一代高性能電子器件開辟了新途徑。研究團隊發現，銦元素的加入猶如一把神奇的鑰匙，改變了原有材料的晶
二維錫烯拓撲材料研究取得進展
近日，中國科學技術大學合肥微尺度物質科學國家研究中心教授王兵和副教授趙愛迪研究團隊與清華大學助理教授徐勇、教授段文暉以及美國斯坦福大學教授張首晟合作，成功制備出具有純平蜂窩結構的單層錫烯，并結合第一性原理計算證實了其存在拓撲能帶反轉及拓撲邊界態。相關研究成果11月5日在線發表在《自然-材料》（Nat
新型拓撲超材料以指數級放大聲波
荷蘭原子分子國立研究所科學家與來自德國、瑞士和奧地利的伙伴合作，創造了一種新型超材料，聲波能以前所未有的方式在其中流動。它提供了一種新的機械振動放大形式，具有改進傳感器技術和信息處理設備的潛力。這種超材料是“玻色子基塔耶夫鏈”（Bosonic Kitaev chain）的首個例子，其特殊性質源自其拓
新型拓撲超材料以指數級放大聲波
荷蘭原子分子國立研究所科學家與來自德國、瑞士和奧地利的伙伴合作，創造了一種新型超材料，聲波能以前所未有的方式在其中流動。它提供了一種新的機械振動放大形式，具有改進傳感器技術和信息處理設備的潛力。這種超材料是“玻色子基塔耶夫鏈”（Bosonic Kitaev chain）的首個例子，其特殊性質源自
二維錫烯拓撲材料研究取得進展
近日，中國科學技術大學合肥微尺度物質科學國家研究中心教授王兵和副教授趙愛迪研究團隊與清華大學助理教授徐勇、教授段文暉以及美國斯坦福大學教授張首晟合作，成功制備出具有純平蜂窩結構的單層錫烯，并結合第一性原理計算證實了其存在拓撲能帶反轉及拓撲邊界態。相關研究成果11月5日在線發表在《自然-材料》（N
拓撲半金屬材料研究取得新進展
最近，中國科學院合肥物質科學研究院強磁場科學中心研究員田明亮課題組在拓撲半金屬研究中取得新進展。研究人員通過SHMFF水冷磁體33T強磁場下的電輸運量子振蕩測量，給出了層狀化合物Nb3SiTe6為拓撲半金屬的實驗證據，相關研究結果在線發表在美國物理學會期刊Physical Review B上。?“拓
二維拓撲材料內發現新奇電子效應
德國尤利希研究中心領導的一個國際研究團隊在最新一期《自然·通訊》雜志上撰文指出，他們首次證明了在二維材料中存在一種奇異的電子態——費米弧，這為新型量子材料及其在新一代自旋電子學和量子計算中的潛在應用奠定了基礎。 研究人員解釋說，他們檢測到的費米弧是費米面的一種特殊形式。費米面在凝聚態物理中用于
拓撲材料高壓超快動力學研究取得進展
近日，中國科學院合肥物質科學研究院固體物理研究所計算物理與量子材料研究部與廣東大灣區空天信息研究院、中科院合肥研究院強磁場科學中心等合作，探究了高壓下拓撲絕緣體Sb2Te3的電子和聲子動力學，探索了壓力對該材料電聲耦合強度、相干聲子以及熱聲子瓶頸等的影響。相關研究成果發表在Physical Re
拓撲材料高壓超快動力學研究取得進展
近日，中國科學院合肥物質科學研究院固體物理研究所計算物理與量子材料研究部與廣東大灣區空天信息研究院、中科院合肥研究院強磁場科學中心等合作，探究了高壓下拓撲絕緣體Sb2Te3的電子和聲子動力學，探索了壓力對該材料電聲耦合強度、相干聲子以及熱聲子瓶頸等的影響。相關研究成果發表在Physical Revi
美國研制出奇特的拓撲超導體材料
3年前，美國普林斯頓大學的一個研究小組發現了三維拓撲絕緣體，這是一種金屬表面的奇怪絕緣體，雖然它獨特的屬性具有很大應用潛力，但用于量子計算機卻并非理想材料。兩年來，科學家經過不斷探索，完全扭轉其性質，使之成為表面是金屬、內部卻具有超導性的拓撲超導體。這種新材料的發現有望發展出新一代電子
強磁場下拓撲超導材料電子態研究取得進展
強磁場中心張昌錦課題組利用穩態強磁場實驗裝置的五號水冷磁體，在30特斯拉磁場強度和0.36K極低溫條件下進行了精密的數據測量，對近期發現的潛在的拓撲超導材料PdTe2的電子結構進行了研究，得到了完美的強磁場振蕩信號。該工作從磁性和電性兩個方面給出了該體系中占主導地位的單帶電子結構，這一結果對后期
我國學者成功構建石墨烯泡沫材料網絡拓撲模型
近期，中科院合肥物質科學研究院等機構的學者們合作，通過研究石墨烯泡沫的掃描電子顯微鏡鏡像，成功構建了一種三維孔片網絡拓撲模型，并引入參數和幾何量實現了對其力學行為的有效評估。國際知名學術期刊《美國化學會·納米》日前發表了該成果。 石墨烯泡沫是以準二維石墨烯作為基本組件，以無序堆砌為主要建構方式
物理所鐵基超導材料拓撲性質研究取得進展
鐵基超導體和拓撲絕緣體是近年來凝聚態物理研究的熱點問題。鐵基超導體是非常規超導體，不同于傳統的電聲耦合機制的BCS超導體，其超導配對機制的解釋仍然是凝聚態物理理論的一個難點；同時，不同于單帶的銅基非常規超導體，鐵基超導體的多帶特性使其具有更豐富的電子結構。拓撲絕緣體的發現突破了人們對絕緣相的認識
準一維拓撲材料的電子結構研究中取得進展
維度的降低會顯著影響材料的物理化學性質，同時也將引起一系列新奇的量子現象，例如二維材料石墨烯中發現的線性色散。維度對于拓撲材料則更為重要：拓撲材料具有受對稱性保護的邊緣態，從而使得由缺陷或雜質引起的電子背散射被禁止；進一步將拓撲材料的維度降低到一維則會顯著增強電子的各向異性，使邊緣態中自旋極化的
半導體所在新奇拓撲材料研究方面取得新進展
隨著近年來蓬勃發展的拓撲材料研究，人們在固體材料中陸續尋找到新奇的準粒子，從而模擬原本僅存在于高能物理中的粒子。例如，石墨烯、拓撲絕緣體的邊緣態（二維）/表面態（三維）中的低能電子可視作無質量的狄拉克費米子；外爾半金屬的低能電子可用手性區分的外爾費米子刻畫。此外，多重簡并費米子、點-線費米子等的
萬物皆可拓撲？物理學家發現奇妙拓撲態的材料俯拾皆是
“脆弱拓撲”是一種新發現的量子現象，它可以讓材料獲得奇異且激動人心的性質。 材料中隱藏的數學越來越神奇了。物質的拓撲態（由于電子的“扭結”量子態所產生的奇異性質）從罕見的稀奇玩意變成了物理學最熱門的領域之一。現在，理論物理學家意識到拓撲無處不在，并將其認定為固態物質形態中最重要的一環。扭開一個
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
合肥研究院獲得穩定高質量拓撲超導單晶材料
中國科學院合肥物質科學研究院強磁場科學中心科研人員在拓撲超導單晶體研究中取得新進展。研究人員獲得高質量的SrxBi2Se3單晶體，這種材料表現出高達91.5%的超導體積比，且該材料在空氣中十分穩定。利用穩態強磁場實驗裝置對SrxBi2Se3單晶體進行了研究，研究人員發現該材料在10特斯拉到35特
拓撲半金屬，Nodalline材料電子結構的新發現
中國科學院超導電子學卓越創新中心、上海微系統與信息技術研究所信息功能材料國家重點實驗室研究員沈大偉與副研究員劉中灝課題組，與中國人民大學教授王善才、雷和暢、劉凱團隊以及德國萊布尼茨固體物理材料研究所（IFW—Dresden）教授Sergey Borisenko研究小組成員進行合作，利用高分辨角分
拓撲創造更多可能性，協助繪制96000種材料結構圖
怎樣才能讓我們的電子產品更智能、更快、更有彈性？答案是用拓撲材料構建它們。據最近一期《科學》雜志發表的一篇論文，一個國際研究團隊利用多臺超級計算機，繪制了96000多種天然和合成晶體材料的電子結構圖。他們應用復雜過濾器來確定每個結構中是否存在以及存在什么樣的拓撲特征，結果發現90%的已知晶體結構都包
萬賢綱教授在Nature發文，使用對稱指標全面搜索拓撲材料
在過去的十年中，拓撲材料 ?-其中散裝材料中的電子帶拓撲結構導致強大的，非常規的表面狀態和電磁 ?-引起了很多關注。盡管已經通過實驗證實了幾種理論上提出的拓撲材料，但拓撲性質的廣泛實驗探索以及在現實裝置中的應用，受到缺乏拓撲材料的限制，其中來自平凡費米表面態的干擾被最小化。 在這里，研究人員將
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
合肥研究院在拓撲半金屬材料研究中取得進展
近期，中國科學院合肥物質科學研究院強磁場科學中心研究員田明亮課題組在拓撲半金屬材料研究方面取得新進展。相關研究結果以Extremely large magnetoresistance in topological semimetal candidate pyrite PtBi2 為題，作為編輯推
靜水壓調控拓撲材料ZrTe5能帶結構研究獲進展
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。相關研究結果以Disruption of the Accidental Dirac Semimetal State in ZrTe
新型高質量拓撲超導材料問世－超導性能高達91.5％并穩定
記者25日從中科院合肥物質科學研究院了解到，該院強磁場科學中心科研人員近期研發出一種新型高質量單晶體。這種材料的超導性能高達91.5％，且在空氣中十分穩定，在10特斯拉到35特斯拉磁場區間出現了周期性的量子振蕩信號，證明其存在拓撲保護表面態。 拓撲超導態是物質的一種新狀態，拓撲超導體的表面存在
中國科大等在二維材料拓撲態研究領域取得系列進展
中國科學技術大學教授喬振華課題組與國內外同行合作，在二維體系拓撲量子態的理論研究方面取得系列進展。相關成果發表在《自然-納米技術》、《物理評論快報》和《物理學進展報告》上。 量子反常霍爾效應（即零磁場條件下量子霍爾效應）自石墨烯和拓撲絕緣體發現以來受到了凝聚態物理和材料科學領域的廣泛關注，并且
團隊在計算和數據驅動的拓撲聲子材料研究中獲進展
聲子是凝聚態物質中最常見的粒子之一，是晶格振動的能量量子化的體現，集體激發的準粒子，與材料的熱學、光學、電學和力學等基本物性密切相關。2017年前，從拓撲絕緣體，拓撲半金屬到拓撲超導，拓撲電子材料的研究引領了前沿，關于固體材料的拓撲聲子尚未研究。與其他體系的拓撲物性一樣，因拓撲性的保護聲子會在材
上海微系統所在準一維拓撲材料的電子結構研究中獲進展
維度的降低會顯著影響材料的物理化學性質，同時也將引起一系列新奇的量子現象，例如二維材料石墨烯中發現的線性色散。維度對于拓撲材料則更為重要：拓撲材料具有受對稱性保護的邊緣態，從而使得由缺陷或雜質引起的電子背散射被禁止；進一步將拓撲材料的維度降低到一維則會顯著增強電子的各向異性，使邊緣態中自旋極化的
通過O2離子液體調控拓撲轉換材料設計高性能突觸晶體管
隨著人類社會數據量的急劇增加以及數據類型復雜程度的提高，類似于人腦的神經網絡型信息處理模式效率將會明顯優于傳統架構計算機。開發符合神經形態計算特性的電子器件進而構建大規模人工神經網絡，成為未來信息科技發展的一個重要方向。功能氧化物材料物理性質對外來離子十分敏感，通過電解質調控的方法在界面處進行離