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，并且最近幾年實驗上也取得了巨大突破。與如何制備出整數量子化的反常霍爾效應截然相反的一個問題是：在無序/雜質存在的情況下，量子反常霍爾效應如何被破壞并最終變為Anderson絕緣體？通過系統地利用電子輸運特性研究、貝利曲率分析以及局域化長度計算，喬振華課題組與合作者發現了一種新型的量子反常霍爾效應在自旋反轉雜質情況下的Anderson局域化的全新物理機制，即價帶和導帶對應的貝利曲率在雜質的作用下發生交換從而實現量子反常霍爾效應的局域化。該成果發表在7月29日的《物理評論快報》上[Phys. Rev. Lett. 117, 056802 (2......閱讀全文
石墨烯中首次演示量子自旋霍爾效應
荷蘭代爾夫特理工大學科學家首次在無需外部磁場的條件下，觀測到石墨烯中的量子自旋流。這一突破性發現為自旋電子學的發展提供了關鍵支持，標志著向實現量子計算和先進存儲設備邁出了重要一步。相關成果發表于最新一期《自然·通訊》。這是科學家在實驗中首次在石墨烯中演示了“量子自旋霍爾效應”。在這種效應下，電子會沿
石墨烯材料探路二維材料“新世界”
盡管芯片制程已經一步步逼近物理極限，人們對集成電路性能和尺寸的要求卻絲毫沒有降低。基于新結構、新原理的二維半導體器件以其獨特的性能，有望解決硅基器件面臨的“瓶頸”。然而，二維材料超薄的厚度（原子級厚度）使其十分脆弱，加工制造過程中極易造成材料損傷或摻雜，從而導致器件實際性能與預期存在巨大差異。
石墨烯中觀察到分數量子反常霍爾效應
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/2/517780.shtm
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
新型類石墨烯二維晶體材料——鍺烯的研究獲進展
近日，中國科學院武漢物理與數學研究所曹更玉研究組與中國科學院物理研究所高鴻鈞院士研究組合作，在新型類石墨烯二維晶體材料——鍺烯的制備研究方面取得新進展，相關研究結果與中科院物理所以共同第一作者單位合作發表在Advanced Materials（2014，26，4820）雜志上。 近年來石墨烯研
新型二維材料開發－或將改良石墨烯性質
石墨烯是一種前程遠大的材料，但缺乏帶隙限制了它的應用，尤其是在電子組件方面的應用。麻省理工學院與哈佛大學的研究人員開發出一種自組裝的新型二維材料，其具備和石墨烯相似的性質，同時還具備天然帶隙，可用于制造太陽能電池和晶體管。 該材料的化學式為Ni3(HITP)2，由鎳和一種名為HITP的有機化合
石墨烯二維材料摩擦演化取得突破性進展
2004年首次被制備以來，以石墨烯為代表的二維材料因其獨特的電、磁、熱、力學等性質成為學術界研究的熱點。尤其是石墨烯的奇特摩擦行為引起人們對其內在物理機制的廣泛關注和討論。 金屬材料強度國家重點實驗室（西安交通大學）與美國麻省理工學院、清華大學、美國賓夕法尼亞大學等開展合作研究，在石墨烯二
研究者設計梯度表面能調控的復合型轉移媒介
石墨烯等二維材料的載流子遷移率高、光-物質相互作用強、物性調控能力優，在高帶寬光電子器件領域具有重要的科學價值和廣闊的應用前景。 當前，發展與主流半導體硅工藝兼容的二維材料集成技術受到業內廣泛關注，其中首要的挑戰是將二維材料從其生長基底高效轉移到目標晶圓襯底上。然而，傳統的高分子輔助轉移技術通常
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
歐洲研究團隊成功合成二維材料鍺烯－石墨烯家族又添表親
二維材料鍺烯 艾克斯-馬賽大學等一個歐洲聯合研究團隊成功合成石墨烯的又一“表親”，即二維材料鍺烯（germanene）。該材料是由單層鍺原子構成，或具備表現出色的電學和光學性質，未來有可能被廣泛集成在各種電子設備。這項研究成果刊登在9月10日的《新物理學雜志》上。 這種二維材料最早于2009年被
超平整石墨烯晶圓轉移與集成光電器件
石墨烯等二維材料的載流子遷移率高、光-物質相互作用強、物性調控能力優，在高帶寬光電子器件領域具有重要的科學價值和廣闊的應用前景。當前，發展與主流半導體硅工藝兼容的二維材料集成技術受到業內廣泛關注，其中首要的挑戰是將二維材料從其生長基底高效轉移到目標晶圓襯底上。然而，傳統的高分子輔助轉移技術通常會
科學家找到分數量子反常霍爾效應存在證據
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/9/509583.shtm9月27日，《物理評論X》發表上海交通大學物理與天文學院副教授李聽昕、上海交通大學李政道研究所李政道學者劉曉雪團隊與美國田納西大學張陽團隊合作的最新科研成果，他們設計制備出新型轉角二碲
石墨烯：未來材料寵兒
今年3月，浙江大學利用石墨烯等材料制成世界“最輕材料”。 想在一秒鐘內下載一部高清電影嗎?石墨烯調制器的問世或許能讓這個愿望得以實現。 美國華裔科學家張翔教授的研究團隊用石墨烯研制出一款調制器，這個只有頭發絲四百分之一細的光學調制器具備的高速信號傳輸能力，有望將互聯網傳輸速度提高一萬倍。
二維共價有機框架/石墨烯復合薄膜材料制備獲進展
研究析氫反應（HER）催化劑用于高效產氫有助于緩解能源危機、實現碳達峰和碳中和的戰略目標。Pt/C被認為是高效的HER催化劑，然而，由于資源稀缺、成本高以及可能引起重金屬污染，限制了其大規模應用。因此，開發可替代的非金屬催化劑成為該領域的研究熱點。二維有機框架薄膜材料是有機化合物通過共價鍵或配位鍵形
物理所預言硅烯中的量子自旋霍爾效應
最近，中科院物理研究所/北京凝聚態物理國家實驗室（籌）姚裕貴研究員以及博士生劉鋮鋮、馮萬祥采用第一性原理，系統地研究了硅烯的晶體結構、穩定性、能帶拓撲和自旋軌道耦合打開的能隙，預言了在硅烯中可以實現量子自旋霍爾效應。 ? 近幾年來，拓撲絕緣體的研究在世界范圍內飛速發展，并成為凝聚態物理研
二維共價有機框架/石墨烯復合薄膜材料制備研究獲進展
研究析氫反應（HER）催化劑用于高效產氫有助于緩解能源危機、實現碳達峰和碳中和的戰略目標。Pt/C被認為是高效的HER催化劑，然而，由于資源稀缺、成本高以及可能引起重金屬污染，限制了其大規模應用。因此，開發可替代的非金屬催化劑成為該領域的研究熱點。二維有機框架薄膜材料是有機化合物通過共價鍵或配位
石墨烯鉑復合材料
日前，中國科學院合肥物質科學研究院等離子體所低溫等離子體應用研究室博士王奇等人，采用低溫等離子體技術成功制備出分散性良好的石墨烯鉑納米復合材料。相關成果日前已發表在應用物理領域的頂級期刊《應用物理快報》上。 石墨烯鉑復合材料可以提高燃料電池的反應效率，在航天航空、能源、環境等領域有著極為廣
石墨烯材料新時代興起－抓住石墨烯發展的重大機遇
在當今的中國與世界，關于石墨烯可能引發的材料革命乃至新技術革命討論非常熱烈。最近，我到北京、上海、廣州、深圳、江蘇、浙江、黑龍江、山東、陜西和中科院、清華大學等地方和研究機構對石墨烯進行了調研。石墨烯具有非常大的發展潛力和應用前景，我們必須統籌規劃，精心布局，緊緊抓住石墨烯研發和產業化所帶來的重
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
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
物理所等在石墨烯外延及二維超晶格研究中取得進展
石墨烯以其獨特的線性能量色散關系、高遷移率、高熱導率以及優異的力學性能等而在凝聚態物理及材料科學等領域內倍受關注。眾所周知，石墨烯的性質受襯底的影響很大，常用的氧化硅襯底會引起額外的載流子散射和電聲相互作用而使其質量下降很多。最近的研究發現，六方氮化硼由于其原子級平整的表面、無懸掛鍵、摻雜效應弱
山西大學發現量子霍爾態的界面電荷序調控新機制
近日，山西大學光電研究所量子光學與光量子器件國家重點實驗室韓拯教授課題組實現了一種垂直電場調控的準二維界面局域電子態，進而通過庫倫相互作用對石墨烯自身能帶產生有效調控并在磁場下呈現新奇量子霍爾態。研究以“石墨烯中量子霍爾相的界面電荷耦合操控”（Quantum Hall phase in graphe
石墨烯的發現是什么時候的諾貝爾獎
2010年諾貝爾物理學獎。英國曼徹斯特大學物理學家安德烈·蓋姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫，用微機械剝離法成功從石墨中分離出石墨烯，因此共同獲得2010年諾貝爾物理學獎。這以后，制備石墨烯的新方法層出不窮。2009年，安德烈·蓋姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫在單層和雙層石墨烯體系中分別發現了整數量子霍爾效應及常
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
天然雙層石墨烯內發現新奇量子效應
由德國哥廷根大學領導的一個國際研究團隊在最新一期《自然》雜志上發表論文稱，他們在對天然雙層石墨烯開展的高精度研究中，發現了新奇的量子效應，并從理論上對其進行了解釋。這一系統制備簡單，為載荷子和不同相之間的相互作用提供了新見解，有助于理解所涉及的過程，促進量子計算機的發展。 2004年，兩位英國
石墨烯復合材料的未來
石墨烯以其優異的性能和獨特的二維結構成為材料領域研究熱點。6月2日下午，石墨烯公益沙龍暨青年科學家快樂足球邀請賽在惠山經濟開發區科創中心工會創業中心成功舉辦，來自國內各大高校及科研院所等單位的青年科學家、石墨烯行業的企業家、創投基金負責人齊聚一堂，參與了石墨烯沙龍交流及球場競技，活動氣氛熱烈。
石墨烯已經不能滿足？“奇跡材料”石墨炔誕生
據最新一期《自然·合成》報道，美國科羅拉多大學研究人員開展的一項研究，已成功合成出科學家們數十年來孜孜以求的一種新型碳——石墨炔。該成果填補了碳材料科學長期存在的空白，或為電子、光學和半導體材料研究開辟全新的途徑。 長期以來，科學家們不斷探索構建新的碳同素異形體，石墨炔正是研究的焦點之一，因為它
中科大南大在多層石墨烯壓電效應研究中取得進展
中國科學技術大學教授喬振華課題組與南京大學教授繆峰、王伯根合作，在多層石墨烯的壓電效應的研究方面取得新進展，首次在實驗上觀察到石墨烯材料體系中正的壓電效應，并在理論上揭示了多層結構內層間相互作用對該效應的顯著貢獻。研究成果于9月11日在線發表在《自然·通訊》上，喬振華課題組的博士研究生王科為共同
院士團隊成功在石墨烯和基底之間則形成單層/多層硅烯
硅烯是硅原子排列成的蜂窩狀翹曲結構。因其具有和石墨烯相似的幾何構型，理論計算發現硅烯的能帶結構與石墨烯類似，在布里淵區的頂角(K點)也存在狄拉克錐，載流子為無質量的狄拉克費米子。由于硅原子比碳原子重，硅烯具有更強的自旋軌道耦合相互作用，理論預言有可能在硅烯中觀測到量子自旋霍爾效應和量子反常霍爾效
室溫非線性霍爾效應
最新Nature Nanotechnology：室溫非線性霍爾效應 幾何相位和拓撲之間的緊密聯系使得基于霍爾效應的現象已成為現代材料和物理學的主要研究重點之一，這促使了人們對物質拓撲態的探索和許多相應實際應用的開發。在線性響應方式下，霍爾電導率需要通過磁化或外部磁場來打破時間反演對稱性。但最近