我國學者提出磁性外爾半金屬中“自旋軌道極化子”概念
磁性量子材料的缺陷工程及其局域量子態自旋的調控,有望用于構筑未來實用化的自旋量子器件,是目前凝聚態物理研究的熱點領域之一。近年來,基于過渡金屬的籠目晶格(kagome lattice)化合物成為揭示和探索包括幾何阻挫、關聯效應和磁性以及量子電子態的拓撲行為等豐富物理學性質的新穎材料平臺。在這些近層狀堆疊的晶體材料中,過渡金屬元素原子呈三角形和六邊形在平面內交替排列,形成獨特的拓撲結構,例如具有狄拉克錐的電子能帶結構特征和強自旋軌道耦合的平帶特征等。此外,這些材料還表現出鐵磁、反鐵磁以及順磁等豐富磁性基態。研究該類材料磁性以及拓撲特性的一個有效方案是在原子尺度探究其空間局域激發態,但至今未見報道。 Co3Sn2S2作為首個理論預言與實驗證實的具有內稟磁性的外爾費米子拓撲體系,展現出系列獨特拓撲物性。表面依賴的拓撲費米弧和局域無序誘導的內稟反常霍爾電導率升高,使其成為研究缺陷激發及其拓撲特性相關性的理想平臺。掃描隧道顯微鏡/譜......閱讀全文
我國學者提出磁性外爾半金屬中“自旋軌道極化子”概念
磁性量子材料的缺陷工程及其局域量子態自旋的調控,有望用于構筑未來實用化的自旋量子器件,是目前凝聚態物理研究的熱點領域之一。近年來,基于過渡金屬的籠目晶格(kagome lattice)化合物成為揭示和探索包括幾何阻挫、關聯效應和磁性以及量子電子態的拓撲行為等豐富物理學性質的新穎材料平臺。在這些近
全新磁性材料展現量子自旋液態
據物理學家組織網22日報道,一個國際科研團隊在尋找新的物質形態方面取得重大突破:他們證明,與鈣鈦礦相關的金屬氧化物TbInO3展現出量子自旋液態,這是科學家很長時間以來一直在追尋的一種物質形態,有望應用于量子計算等領域。 40多年前,諾貝爾物理學獎得主菲利普·安德森從理論上提出了量子自旋液態。
稀磁半導體的磁學機理和物理特性
磁性離子摻入到半導體中替代部分陽離子的位 置形成稀磁半導體,通過局域自旋磁矩和載流子之間 存在強烈的自旋-自旋交換作用,在外加電場或者磁 場的影響下,會使載流子的行為發生改變,從而產生 異于半導體基質的特性。自旋-自旋交換相互作用是 DMS 材料區別于非磁半導體材料的關鍵,也是形成 各種磁極化子的主
第三種基本磁性狀態量子自旋液獲實驗驗證
據物理學家組織網近日報道,美國麻省理工大學通過實驗驗證了第三種基本磁性狀態——量子自旋液(QSL),這也與早期的理論預測相符。相關論文發表在最近出版的《自然》雜志上。 自然界有兩種基本的磁性狀態,磁性和反磁性。磁性如條形磁鐵或指南針中表現的那樣,反磁性是指金屬或合金內部離子的磁場彼此抵消,
量子自旋液體新證據發現
一個由瑞士、美國、法國等多國科學家組成的國際團隊宣布,他們在錫酸鈰材料發現了量子自旋液體的新證據。這一發現有望促進基礎物理學和量子計算領域取得新突破。相關論文發表于《自然·物理學》雜志。用中子對自旋液體進行激發(示意圖)。圖片來源:科學消息網量子力學理論認為,電子擁有“自旋”的性質,這意味著其行為類
Kagome量子自旋液體分數化自旋激發獲得新思路
量子自旋液體是一種新的物質形態,可用拓撲序的長程多體糾纏來描述。量子自旋液體備受關注,這是由于其在高溫超導機制和量子計算中的廣闊應用,更源于其背后深刻的物理機制。自旋1/2的Kagome晶格反鐵磁體系具有強烈的幾何阻挫和量子漲落,是可能存在量子自旋液體的典型模型。ZnCu3(OH)6Cl2是第一
人類首次直接“看到”量子自旋效應
據新加坡國立大學(NUS)官網近日報道,該校科學家領導的國際科研團隊,首次直接“看到”拓撲絕緣體和金屬中電子的量子自旋現象,為未來研發先進的量子計算組件以及設備鋪平了道路,距離實現量子計算又近了一步。 量子計算機目前仍處于研發的初期階段,但其展現出的計算速度已經是傳統技術的數百萬倍,其非凡的處
室溫下量子材料實現“自旋”控制
科技日報北京8月16日電?(記者張佳欣)據《自然》雜志16日報道,英國劍橋大學領導的一個國際研究團隊找到了一種控制有機半導體中光和量子“自旋”相互作用的方法,即使在室溫下也能發揮作用,為潛在的量子應用開辟了新前景。幾乎所有量子技術都涉及自旋。電子運動時通常會形成穩定的電子對,一個電子自旋向上,一個電
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
稀磁性半導體的研究進展
從根本上說主要是由于自旋電子之間的交換作用使得磁性半導體具有磁性。經常用于解釋磁性半導體的磁性起源的交換作用模型有描述絕緣體中磁性的直接交換作用和超交換作用、載流子媒介交換作用和描述部分氧化物中摻雜磁性的束縛磁極化子模型。傳統鐵磁金屬之間的鐵磁耦合用直接交換作用機制來描述,而金屬氧化物、硫化物、氟族
“混血”納米設備可控制量子比特自旋
美國科學家使用其研發的獨特的金屬—半導體“混血”納米設備,演示了一種新的光和物質的相互作用,且在僅為幾納米的膠體納米結構中首次實現了對量子比特自旋進行完全的量子控制,這些新進展朝著制造出量子計算機邁開了更加關鍵的一步。該研究成果發表在7月1日的《自然》雜志上。 馬里蘭大學納
學家實驗模擬出量子自旋液體
1965年諾貝爾物理學獎得主菲利普·沃倫·安德森在1973年首次提出一種新物質狀態——量子自旋液體。其不同性質在高溫超導和量子計算機等量子技術領域有著廣闊的應用前景。但問題在于,從未有人見過這種物質狀態,至少近50年來一直如此。如今,哈佛大學領導的一個物理學家團隊表示,他們終于通過實驗模擬并分析
量子材料內首次測量電子自旋
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/6/502752.shtm一個國際研究團隊首次成功測量了一類新型量子材料內的電子自旋,這一成就有望徹底改變未來量子材料的研究方式,為量子技術的發展開辟新途徑,并在可再生能源、生物醫學、電子學、量子計算機等諸多領
美揭示量子自旋液體的存在機理
據美國物理學家組織網8月15日報道,美國馬里蘭大學伯克分校聯合量子研究所(JQI)、美國國家標準與技術研究院(NIST)和喬治敦大學的科學家揭示了物質的量子狀態——自旋液體的存在機理,有望加深科學家對超導性的理解。相關研究結果發表在8月12日出版的《物理學評論快報》上。 自旋
“基于核自旋量子調控的固態量子計算研究”通過驗收
10月22日,由中國科學技術大學杜江峰教授主持的國家重大科學研究計劃“基于核自旋量子調控的固態量子計算研究”項目課題結題驗收會在合肥召開。中科院理論物理所于淥院士、中科院武漢物數所葉朝輝院士、清華大學朱邦芬院士等擔任課題結題驗收組專家。科技部基礎司、中科院基礎局相關領導以及中國科大校長侯建國等出
高自旋磁性團簇研究獲新進展!
開發具有預期穩定性、規則結構和精確組分的功能材料是化學研究的重要內容之一。高自旋磁性團簇由于電子結構與幾何構型、自旋態以及原子間相互作用區別于塊體材料,展現出奇異的物理化學性質,為自旋電子學材料和微器件的設計開發提供了新思路。 中國科學院化學研究所分子動態與穩態結構實驗室研究員駱智訓課題組利用
電子自旋共振波譜儀的順磁性
順磁性(paramagnetism)是指材料對磁場響應很弱的磁性。如用磁化率 k=M/H 來表示(M和H分別為磁化強度和磁場強度),從這個關系來看,磁化率k是正的,即磁化強度的方向與磁場強度的相同,數值為10-6—10-3量級。[1-2]一些原子核(如1H,7Li,11B,13C,17O等以及中子)
瑞典發現常溫磁性量子新材料
瑞典查爾姆斯理工大學研究人員展示了一種常溫二維磁性量子材料。此前,此類材料僅能在極低溫實驗室環境中展示。該材料基于鐵基合金(Fe5GeTe2)和石墨烯開發,具備單原子厚度,可用作自旋極化電子的源和檢測器,在超快速、低功耗傳感器應用以及先進磁存儲和計算方面具有廣泛的應用價值。該材料可用于下一步發展
韓國實現4D觀察量子自旋波
韓國浦項科技大學浦項加速器實驗室(PAL)科研團隊利用第四代線性同步加速器(X射線自由電子激光器)成功實現了對量子自旋波的4D觀察。 隨著大數據和人工智能的發展,硬盤等海量存儲設備變得更加重要。為提高磁性存儲設備的容量和處理速度,需要一種快速控制磁性材料特性的技術。科研團隊的核心技術就是利用共
科學家發現奇異液態自旋量子-可用于量子計算機
?? 科學家們在劍橋大學主導的研究中發現了一種在40年前被首次預測到的奇異的新狀態物質。液態自旋量子是一種物質的神秘狀態,它被世人認為暗藏于某些磁性物質,但從未在自然界中被確鑿發現據國外媒體報道,科學家們在劍橋大學主導的一項研究中發現了一種在40年前被首次預測到的奇異的新狀態物質。這種名為液態自旋量
基于自旋量子調控的固態量子計算研究項目取得系列成果
作為經典計算方式的繼承和發展,量子計算能有效處理經典計算科學中的許多具有相當計算復雜度甚至無法完成的難題,比如大數的質因數分解,量子人工智能問題等。圖片來源于網絡 中國科學技術大學杜江峰主持的重大科學研究計劃項目“基于自旋量子調控的固態量子計算研究”發展了先進的自旋實驗技術與實驗裝備,為自旋
科學家實驗模擬出量子自旋液體
1965年諾貝爾物理學獎得主菲利普·沃倫·安德森在1973年首次提出一種新物質狀態——量子自旋液體。其不同性質在高溫超導和量子計算機等量子技術領域有著廣闊的應用前景。但問題在于,從未有人見過這種物質狀態,至少近50年來一直如此。如今,哈佛大學領導的一個物理學家團隊表示,他們終于通過實驗模擬并分析了這
電子自旋的聲學操縱能改善量子控制
近日,德俄科學家合作研發一種自旋量子位的聲學操控方法,展示了表面聲波的應變場與碳化硅中硅空位的激發態自旋之間的相互作用。新方法有望改善電子自旋的量子控制,并為微型量子設備高效處理量子信息提供新的可能性。 色心是晶體中的晶格缺陷,可以捕獲一個或多個額外電子。被捕獲的電子通常會吸收可見光譜中的光,
電子自旋的聲學操縱能改善量子控制
近日,德俄科學家合作研發一種自旋量子位的聲學操控方法,展示了表面聲波的應變場與碳化硅中硅空位的激發態自旋之間的相互作用。新方法有望改善電子自旋的量子控制,并為微型量子設備高效處理量子信息提供新的可能性。 色心是晶體中的晶格缺陷,可以捕獲一個或多個額外電子。被捕獲的電子通常會吸收可見光譜中的光
《自然》:復旦觀測到量子自旋液體分數化激發
復旦大學物理學系趙俊課題組與陳鋼課題組及合作者利用中子散射技術在量子自旋液體候選材料YbMgGaO4中首次觀測到了分數化自旋激發----完整的自旋子激發譜,這一結果為該體系中量子自旋液體態的實現提供了強有力的證據。12月5日,相關研究成果在線發表于《自然》(Nature)雜志。 據悉,復旦大
科學家賦予石墨烯“磁性金”的特性
由俄圣彼得堡國立大學和托木斯克國立大學科學家參加的國際研究團隊對石墨烯進行了改性處理,賦予了其鈷和金的特性——磁性和自旋軌道耦合,此項研究將有助于改善量子計算機。相關研究成果已發表在《納米快報》(Nano Letters)雜志上。 石墨烯是目前存在的所有材料中最輕、最堅固的材料,具有高導電性
科學家賦予石墨烯“磁性金”的特性
由俄圣彼得堡國立大學和托木斯克國立大學科學家參加的國際研究團隊對石墨烯進行了改性處理,賦予了其鈷和金的特性——磁性和自旋軌道耦合,此項研究將有助于改善量子計算機。相關研究成果已發表在《納米快報》(Nano Letters)雜志上。 石墨烯是目前存在的所有材料中最輕、最堅固的材料,具有高導電性
福建物構所新型低維磁性材料研究獲進展
由于自旋量子效應的存在,低維磁性材料會出現與三維磁性材料不一樣的磁性基態。對于二維自旋體系,量子漲落和熱漲落之間的競爭將主導磁相變行為,長程序反鐵磁相變有可能克服量子漲落而出現。但是,包含三角自旋網格特別是籠目(kagome)晶格的磁性材料,強烈的幾何阻挫和量子自旋漲落的作用會使長程有序的基態無
磁極抱箍焊縫疲勞試驗過程
磁極抱箍焊縫疲勞試驗過程:該試驗在電液伺服拉扭組合疲勞試驗機上進行。疲勞試驗的應力比為0,載荷幅值通過選定的應力幅值和實測的焊縫截面尺寸確定。首先取出2根A類試件進行單調拉伸試驗,初步確定焊縫斷面的強度極限與疲勞極限。其中1個試件的軸向位移與軸向應力之間的關系曲線圖,可看見其屈服極限和強度極限,所得
磁性電極無損轉移制備高性能自旋電子器件獲進展
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/2/517214.shtm自旋電子器件能高效利用電子自旋進行信息存儲、傳輸和處理,目前已成功應用于電腦硬盤。為實現性能更優異、功能更加豐富的自旋電子器件,分子半導體材料憑借其遠高于其他材料的自旋壽命而成為近年來