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料表面或邊緣激發非平庸拓撲聲子態,能量和信號可沿著特定拓撲聲子模式定向輸運,其抗干擾和散射能力強,可實現低耗散傳輸,由此展現出奇異物性,具有廣闊的應用前景。 中國科學院金屬研究所沈陽材料科學國家研究中心材料設計與計算研究部與合作者,設計研發出高通量計算與大數據技術相互融合和迭代的拓撲聲子材料計算算法和軟件HT-PHONON,從1萬3千多個材料中篩選出5千多個拓撲聲子材料,預言了系列拓撲單外爾聲子、雙外爾聲子、高簡并外爾聲子、拓撲直線態聲子和拓撲節線環聲子等材料,并闡明其存在的機制。而此前,僅有10多種拓撲聲子材料被理論預測。近日,相......閱讀全文
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
界面超導體系與拓撲半金屬體系表面電子聲子相互作用
電子-聲子相互作用在凝聚態物理中極為重要,不僅與材料的熱力學、載流子動力學等宏觀物理性質密切相關,還在超導電子配對、電荷密度波的形成等微觀物理現象中起到重要作用。 中國科學院物理研究所/北京凝聚態物理國家研究中心表面物理國家重點實驗室SF06組研究員郭建東、副研究員朱學濤和博士生曹彥偉(已畢業
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。
量子無損光力學聲子測量儀
聲子, 作為力學激發的最小能量單位, 其測量精度一直是量子計算、量子通訊等各種量子應用技術發展的主要制約因素。最近的一項研究表明通過精巧設計的光力學裝置(如圖), 可以在極為寬泛的頻域內對聲子實現單量子精度并且非破壞性的量子測量。 研究相關的論文題為: “Quantum non-demolit
中國科大等在聲振耦合拓撲優化研究中取得進展
8月3日,中國科學技術大學工程科學學院中國科學院材料力學行為與設計重點實驗室陳海波研究組在國際計算力學雜志International Journal for Numerical Methods in Engineering上以封面文章形式在線發表題為Topology optimization o
MoB2中螺旋節線聲子譜的預言和驗證的聯合研究獲進展
近年來,越來越多的拓撲絕緣體和拓撲半金屬材料被預言、驗證和研究,推動了拓撲材料理論的不斷發展和完善。在對稱性指標理論和拓撲量子化學理論提出后,中國科學院物理研究所研究員方辰、方忠等確立了對稱性數據與拓撲不變量的關系,形成拓撲詞典,再與研究員翁紅明等合作,發展了高通量計算判別拓撲材料的方法,反過來
納米表面聲子首次實現三維成像
據最新一期《科學》雜志報道,奧地利格拉茨技術大學物理研究所聯合法國南巴黎大學固體物理實驗室,首次成功地對納米表面聲子進行了三維成像,有望促進新的更有效的納米技術的發展。 無論是顯微技術、數據存儲還是傳感器技術,都依賴于材料表面的電磁場結構。在納米系統中,表面聲子——原子晶格的時間畸變,對物理和
北大高鵬實現界面局域聲子色散測量
作為晶格振動的準粒子,聲子直接影響凝聚態體系的熱導率、電子遷移率等物性,并在傳統超導、結構相變、光散射等物理機制中起著重要作用。上世紀50年代,諾貝爾物理學獎獲得者麥克斯·玻恩(Max Born)與我國半導體物理奠基人黃昆先生合著的《晶格動力學理論》(Dynamical Theory of Cr
揭示MXenes電子—聲子相互作用新機制
近日,中國科學院大連化學物理研究所研究員袁開軍團隊與北京航空航天大學教授郭洪波、副教授李介博等合作,發現了MXenes中電子能量弛豫新通道,揭示了MXenes電子—聲子相互作用新機制。相關成果發表在《自然—通訊》。 等離激元是金屬表面電子的集體振蕩,在金屬納米材料中比較常見。研究電子和聲子之間
物理所等理論預言單硅化物中的雙外爾聲子
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科研團隊,在拓撲物態研究領域取得新成果,首次在聲子體系中預言三重簡并和四重簡并兩類“雙外爾點”,這項工作是繼“拓撲絕緣體”、“量子反常霍爾效應”、“外爾費米子”、“三重簡并費米子”之后,在能帶拓撲領域的又一理論進展,為單晶固體材料中聲子拓撲
聲化學處理設備的分類
實驗室級聲化學系統 實驗室級聲化學系統主要在實驗室試驗或小規模生產中使用,具有頻率高,體積小,重量輕,便于攜帶,并具有功率頻率實時監控和功率可調等特點,長度范圍一般為400mm—600mm。 實驗室級使用方法 實驗室級聲化學系統體積較小,且主要用于實驗室或小規模生產使用,如右圖。 設備如
聲化學處理設備的概述
聲化學系統主要部件功能: 超聲波振動源(驅動電源):把50-60Hz的市電轉化為高功率的高頻率(15kHz -100kHz)電源,提供給換能器;換能器:把高頻率電能轉化為機械振動能;變幅桿:聯接并固定換能器與發射頭,將換能器之振幅放大后傳送到發射頭;發射頭:把超聲波能量發射到液體中去;連接螺栓
聲化學處理設備的應用
超聲在生物化學中的最早應用應當是用超聲來粉碎細胞壁,以釋放出其內容物。隨后的研究表明,低強度超聲可以促進生化反應過程,如用超聲照射液體營養基可增加藻類細胞的生長速度,從而使這些細胞產生蛋白質的量增加3倍。 超聲波聲場的能量密度與空化泡崩潰時的能量密度相比,能量密度被擴大了萬億倍,引起能量的巨大
國內首臺聲相儀問世
中國科學院振動噪聲重點實驗室研制的聲相儀系統在中國科學院公眾科學日亮相,引起參觀人員的強烈興趣。 聲相儀,又名聲學照相機,是利用傳聲器陣列測量一定范圍內的聲場分布的專用設備,可用于測量物體發出的聲音的位置和聲音輻射的狀態,并運用云圖方式顯示出直觀的圖像,即聲成像測量。 聲成像(ac
微型聲流控(Microscale-Acoustofluidics)
賓夕法尼亞州立大學(Pennsylvania State University)生物工程科學與力學教授黃竣(Tony Jun Huang)博士,將展示一項稱為聲流控的創新型技術。他將為大家帶來許多融合聲學和流體學技術的生物醫學系統。這些系統不僅通過了概念驗證階段,還證明了其生物相容性。微型聲流控系統
光聲和熒光深度區別
光聲和熒光技術在生物醫學成像領域有其自身獨特的優點和缺點,更重要是,二者可以優勢互補.光聲成像可以實現數厘米的穿透深度同時保證較好的分辨率,但是它的靈敏度不夠;熒光成像具有很好的靈敏度,但是空間分辨率有限.根據Jablonski能級圖...
我所揭示MXenes電子—聲子相互作用新機制
近日,我所分子反應動力學國家重點實驗室、大連光源科學研究室(二十五室)袁開軍研究員團隊與北京航空航天大學郭洪波教授、李介博副教授等合作,發現了MXenes中電子能量弛豫新通道,揭示了MXenes電子—聲子相互作用新機制。該成果對設計等離激元新材料,實現材料高效光電、光熱轉化等提供了新思路。 等離激
我國科學家提出單向量子聲子激光技術方案
在量子芯片中,跟超導比特耦合的聲子諧振器,是連接轉換光電信號和執行量子邏輯操作的關鍵部件。這類相干聲子器件,在量子信息、納米力學與熱電材料、超靈敏傳感及無損檢測與地質勘探等諸多領域具廣泛的應用價值。不過,這一關鍵部件的制造,存在著一個技術“困擾”,即信號質量和計算精度易受環境噪聲的干擾甚至破壞
我國科學家提出單向量子聲子激光技術方案
在量子芯片中,跟超導比特耦合的聲子諧振器,是連接轉換光電信號和執行量子邏輯操作的關鍵部件。這類相干聲子器件,在量子信息、納米力學與熱電材料、超靈敏傳感及無損檢測與地質勘探等諸多領域具廣泛的應用價值。不過,這一關鍵部件的制造,存在著一個技術“困擾”,即信號質量和計算精度易受環境噪聲的干擾甚至破壞。
半導體所在激子聲子的量子干涉研究中獲進展
近日,中國科學院半導體研究所半導體超晶格國家重點實驗室報道了二維半導體WS2中暗激子與布里淵區邊界聲學聲子之間量子干涉導致的法諾(Fano)共振行為(圖1a、b),并揭示了對稱性在其中的重要作用。相關研究成果以《少數層WS2中暗激子與邊界聲學聲子的量子干涉》(Quantum interferen
基于布里淵散射聲學聲子的單向光信息存儲首次實現
近日,中國科學技術大學教授、中科院院士郭光燦領導的中科院量子信息重點實驗室董春華研究小組與博士后鄒長鈴首次在介質微腔內實現了基于布里淵散射聲學聲子的光信息存儲,存儲壽命可達十幾微秒。該研究成果發表在2月4日的Nature Communications上。 近年來,光學高品質因子微腔與機械振子相
研究團隊提出磁有序體系中聲子磁性新機制
聲子是描述固體中晶格集體振動的元激發。一般情況下,聲子通過離子運動產生的軌道磁矩較微弱。然而,在一些材料中,聲子可通過耦合磁性自由度獲得較大的磁矩。大的聲子磁矩利于實現磁序與晶格振動的相互調控,引起了科研人員的關注:一方面可以通過操控聲子來調控自旋動力學以及材料的宏觀磁序;另一方面,可以通過操控
選購校準器看這里-國營紅聲HS6020型聲校準器
國營紅聲HS6020型聲校準器主要適用本廠生產的所有測試傳聲器和聲學測量儀器,用來對它們進行聲壓靈須度校準。它體積小,重量輕,性能穩定,使用方便。它符合IEC942“聲校準器”中Ⅰ級校準器的技術要求。 國營紅聲HS6020型聲校準器主要技術參數及功能: 1、 聲壓級:94dB(以2×
聲子也有量子特性!或可為量子計算機帶來新突破
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/6/503120.shtm近日,美國芝加哥大學普利茲克分子工程學院(PME)教授Andrew Cleland團隊使用聲學分束器來“分裂”聲子,展示了它們所具有的量子特性。研究表明,聲學分束器既可以誘導一個聲子的
聲重力波可削弱海嘯強度
在過去20年中,海嘯造成了近50萬人喪生,并且對環境造成深遠影響。海嘯掀起的狂濤駭浪或許勢不可擋,但現在科學家發現或許可以找到一種辦法來減弱其驚人的力量。 英國卡迪夫大學尤薩馬·卡德里博士近日在Heliyon雜志上發表研究稱,在極具破壞性的海嘯撞擊海岸線前我們可以通過發射一種深海聲波——聲重
大連化物所觀測到摻雜量子點中的“聲子瓶頸”動力學現象
近日,中國科學院大連化學物理研究所光電材料動力學特區研究組研究員吳凱豐團隊在半導體量子點熱電子馳豫動力學研究方面取得新進展,首次觀測到了銅摻雜量子點中熱電子馳豫的“聲子瓶頸”效應。 在大多數無機半導體材料中,具有高于半導體帶隙能量的熱載流子會與晶格(聲子)碰撞,快速(亞皮秒級別)弛豫至帶邊,導
郭光燦團隊納米諧振子聲子模式相干操控獲進展
近日,中國科學技術大學郭光燦院士團隊在納米諧振子聲模相干操控方面取得重要進展。該團隊郭國平教授、宋驤驤副研究員、鄧光偉副研究員等人與美國加州大學默塞德分校田琳教授,以及本源量子公司合作,實現了空間上非直接連接的諧振子之間的聲子模式相干操控。相關研究成果發表在3月2日出版的美國《國家科學院院刊》
《自然》介紹新興學科“聲子學”研究八個主題領域
繁華大城市的街區,每天有喧鬧的人群嘈雜、來往的汽車喇叭,生活在這里的人能毫不受城市噪音的影響嗎?據物理學家組織網近日報道,美國佐治亞理工大學科學家在《自然》雜志上發表述評文章,介紹了目前一門新興學科——聲子學的八個主題領域,隨著這些領域的發展進步,能讓人們在繁華大都市里也享有寧靜的生活。
大連化物所觀測到摻雜量子點中的“聲子瓶頸”動力學現象
近日,中國科學院大連化學物理研究所光電材料動力學特區研究組研究員吳凱豐團隊在半導體量子點熱電子馳豫動力學研究方面取得新進展,首次觀測到了銅摻雜量子點中熱電子馳豫的“聲子瓶頸”效應。 在大多數無機半導體材料中,具有高于半導體帶隙能量的熱載流子會與晶格(聲子)碰撞,快速(亞皮秒級別)弛豫至帶邊,導
半導體中光學聲子的可分辨邊帶拉曼冷卻獲進展
2012年諾貝爾物理學獎授予了法國科學家Serge Haroche和美國科學家David Wineland。他們兩位在過去數十年里,在光與原子(離子)相互作用的最基本層面上,即單量子態水平上展現腔量子電動力學效應。實驗技術的進步促使人們又開始關注基于固體量子態的腔QED效應及其量子調控。 固體