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。拓撲絕緣體與普通的絕緣體一樣在費米能級附近具有能隙，然而由于其能帶特殊的拓撲性質，在其表面或與普通絕緣體的界面上會出現無能隙、自旋劈裂且具有線性色散關系的表面/界面態。這種無能隙表面/界面態的存在完全由材料體能帶的性質所決定，因此不像普通材料的表面/界面態那樣易于被缺陷和無序所破壞。拓撲絕緣體表面/界面態的這些獨特性質使其很有希望應用于自旋電子器件和容錯量子計算中，而這兩個領域的進展將有可能對信息技術產生革命性的影響。從基礎物理研究的角度來講，拓撲絕緣體與近年的研究熱點如量子霍爾效應、自旋霍爾效應以及石墨烯等領域一脈相承，其......閱讀全文
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。
物理所在大能隙二維拓撲絕緣體ZrTe5中觀測到拓撲邊界態
眾所周知，二維拓撲絕緣體的體內是絕緣的，而其邊界是無能隙的金屬導電態。且這種金屬態中存在自旋－動量的鎖定關系，相反自旋的電子向相反的方向運動，由于受到時間反演不變性的保護，它們之間的散射是禁止的，因此是自旋輸運的理想“雙向車道”高速公路，可用于新型低能耗高性能自旋電子器件。當前實驗已經確定具有量
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
首次在磁性拓撲絕緣體中觀測到清晰的拓撲表面態
近十幾年來，拓撲絕緣體已經成為凝聚態物理領域的一個重要研究方向。對于Z2拓撲絕緣體，其拓撲性質受到時間反演對稱性的保護。如果將Z2拓撲絕緣體的時間反演對稱性破壞，會形成一類新的拓撲態，即磁性拓撲絕緣體。磁性拓撲絕緣體可以表現出一系列新奇的物理性質，例如量子反常霍爾效應、手性馬約拉納費米子、軸子絕
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
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
拓撲絕緣體常溫常壓下表面態行為研究取得進展
不同于傳統意義上的“金屬”或“絕緣體”，拓撲絕緣體代表一種全新的量子物態：它的體態是有能隙的半導體/絕緣體，表面則表現為沒有能隙的金屬態。這種完全由材料體態電子結構的拓撲性質所決定的表面態，由于受到對稱性的保護，基本不受雜質或無序的影響，因此非常穩定。拓撲絕緣體的研究對探索和發現新的量子現象，以
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》：科學家首次實現超導體中分段費米面
10月29日，上海交通大學物理與天文學院教授鄭浩、賈金鋒等利用低溫強磁場掃描隧道顯微鏡在Bi2Te3/NbSe2體系中成功產生并探測到由庫珀對動量導致的分段費米面。相關研究成果發表于《科學》。? ? 材料費米面附近的態密度決定了它們是否導電、透光等各種物性。而傳統的物態調控都是調控費米面附近態密
《科學》：科學家首次實現超導體中分段費米面
10月29日，上海交通大學物理與天文學院教授鄭浩、賈金鋒等利用低溫強磁場掃描隧道顯微鏡在Bi2Te3/NbSe2體系中成功產生并探測到由庫珀對動量導致的分段費米面。相關研究成果發表于《科學》。 材料費米面附近的態密度決定了它們是否導電、透光等各種物性。而傳統的物態
馬丁?伍德爵士中國獎：牛津儀器放飛中國科研夢
【導語】作為一家世界領先的高科技系統設備供應商，牛津儀器將創新視為公司發展的生命線與業務的核心，自1959年以來科技創新一直是牛津儀器公司發展和成功的關鍵；作為一個獎項的設立者，牛
掃描隧道顯微鏡－（STM）隧道針尖簡介
? ? ? ?隧道針尖的結構是掃描隧道顯微技術要解決的主要問題之一。針尖的大小、形狀和化學同一性不僅影響著掃描隧道顯微鏡圖象的分辨率和圖象的形狀，而且也影響著測定的電子態。針尖的宏觀結構應使得針尖具有高的彎曲共振頻率，從而可以減少相位滯后，提高采集速度。如果針尖的尖端只有一個穩定的原子而不是有多重針
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
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
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
掃描隧道顯微鏡
掃描隧道顯微鏡（scanning tunneling microscope，STM） 由Binnig等1981年發明，根據量子力學原理中的隧道效應而設計。當原子尺度的針尖在不到一個納米的高度上掃描樣品時，此處電子云重疊，外加一電壓（2mV~2V），針尖與樣品之間產生隧道效應而有電子逸出，形成隧
交大再發Science！聚焦超導體中分段費米面的實現
上海交通大學物理與天文學院鄭浩、賈金鋒領導的研究團隊利用低溫強磁場掃描隧道顯微鏡在Bi2Te3/NbSe2體系中成功產生并探測到由庫珀對動量導致的分段費米面。論文被Science接收，并被選為Frist Release于北京時間2021年10月29日凌晨在線發表。 固體物理的基本知識告訴我們材
掃描隧道顯微鏡隧道針尖的相關介紹
隧道針尖的結構是掃描隧道顯微技術要解決的主要問題之一。針尖的大小、形狀和化學同一性不僅影響著掃描隧道顯微鏡圖象的分辨率和圖象的形狀，而且也影響著測定的電子態。 針尖的宏觀結構應使得針尖具有高的彎曲共振頻率，從而可以減少相位滯后，提高采集速度。如果針尖的尖端只有一個穩定的原子而不是有多重針尖，那
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
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
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
掃描隧道顯微鏡簡介
掃描隧道顯微鏡 Scanning Tunneling Microscope 縮寫為STM。它作為一種掃描探針顯微術工具，掃描隧道顯微鏡可以讓科學家觀察和定位單個原子，它具有比它的同類原子力顯微鏡更加高的分辨率。 此外，掃描隧道顯微鏡在低溫下（4K）可以利用探針尖端精確操縱原子，因此它在納米科技
掃描隧道顯微鏡（STM）
掃描隧道顯微鏡（STM）的基本原理是利用量子理論中的隧道效應。將原子線度的極細探針和被研究物質的表面作為兩個電極，當樣品與針尖的距離非常接近時（通常小于1nm），在外加電場的作用下，電子會穿過兩個電極之間的勢壘流向另一電極。這種現象即是隧道效應。
掃描隧道電鏡的原理和應用
中文名稱掃描隧道電鏡英文名稱scanning tunnel electron microscope;STEM定 義一種可以獲得高分辨率三維影像的電子顯微鏡。利用量子隧道效應，以原子線度的極細針尖在接近樣品表面(小于1 nm)處掃描，可以顯示樣品原子尺度的表面特征。如可分辨出DNA分子的螺旋結構和堿
掃描隧道顯微鏡（STM）
掃描隧道顯微鏡（STM）主要針對一些特殊導電固體樣品的形貌分析。可以達到原子量級的分辨率，但僅適合具有導電性的薄膜材料的形貌分析和表面原子結構分布分析，對納米粉體材料不能分析。掃描隧道顯微鏡有原子量級的高分辨率，其平行和垂直于表面方向的分辨率分別為0.1 nm和0.01nm，即能夠分辨出單個原子，因
拓撲絕緣體中電流的高效轉換機制被發現
意大利國家研究委員會微電子與微系統研究所（CNR-IMM）開展了一項研究，發現在硅襯底上拓撲生長的絕緣體——碲化銻（Sb2Te3）中，純自旋電流和“傳統”電流之間的轉換效率很高。相關成果發表在《Advanced Functional Materials》《Advanced Materials I
物理所強關聯拓撲絕緣體電子結構研究取得進展
拓撲絕緣體是近年來凝聚態物理的研究熱點之一。這類材料不同于傳統的“金屬”和“絕緣體”，其體內部為有能隙的絕緣態，其表面則是無能隙的金屬態。這種金屬表面態是由其內在電子結構拓撲性質決定的，受時間反演不變性的保護，因而受缺陷、雜質等外界影響較小。目前，理論上預言的拓撲絕緣體都是半導體材料，電子間的關
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