激光調控外爾準粒子的超快運動
拓撲量子態和拓撲量子材料的理論、實驗研究近年來方興未艾，成為凝聚態物理研究領域的重要前沿。拓撲序作為一種全新的物質分類概念，與對稱性一樣是凝聚態物理中的基礎性概念。對拓撲的深刻理解，關系到凝聚態物理研究中的諸多基本問題，例如量子相的基本電子結構、量子相變以及量子相中的許多無能隙元激發等。在拓撲材料中，電子、聲子以及自旋等多種自由度之間的耦合對于理解并調控材料性質有著決定性作用。光激發可用于區分不同的相互作用并操控物質狀態，材料的基本物性、結構相變以及新的量子態信息也會隨之獲得。目前，深入理解光場驅動下拓撲材料宏觀行為與其微觀原子結構、電子性質的關聯已經成為眾多研究人員的目標。 圖1. a.手性符號為正(χ=+1)的Weyl點在圓偏振光下的手性選擇定則；b. χ=+1的Weyl點在線偏振光下由于原子軌道對稱性導致的選擇性激發。 拓撲材料的光電響應行為與其微觀電子結構密切相關。特別的，對......閱讀全文
激光調控外爾準粒子的超快運動
拓撲量子態和拓撲量子材料的理論、實驗研究近年來方興未艾，成為凝聚態物理研究領域的重要前沿。拓撲序作為一種全新的物質分類概念，與對稱性一樣是凝聚態物理中的基礎性概念。對拓撲的深刻理解，關系到凝聚態物理研究中的諸多基本問題，例如量子相的基本電子結構、量子相變以及量子相中的許多無能隙元激發等。在拓撲材
物理所搭建拓撲量子磁體
拓撲物態具有受保護的拓撲邊界模式，對局域擾動展現出魯棒性，是凝聚態物理和量子信息科學領域的前沿熱點課題之一。人工量子系統憑借其結構的可定制性和參數的可調性，已成為研究拓撲物態的重要實驗平臺。然而，迄今為止，基于人工量子系統的拓撲物態研究集中在無相互作用的系統，而對具有相互作用的多體拓撲物態的量子模擬
首次發現新奇拓撲量子態
? 最新發現與創新 從中國科學院合肥物質科學研究院獲悉，該院穩態強磁場中心的郝寧寧研究員課題組，在拓撲新物態研究中取得最新進展，他們發現硫化鐵化合物中存在一種交錯二聚型反鐵磁序，并且這種反鐵磁序會調制體系進入一種新的拓撲物態：拓撲晶體反鐵磁相。相關研究成果日前相繼發表在歐洲物理學會《新物理學雜
物理所搭建拓撲量子磁體
拓撲物態具有受保護的拓撲邊界模式，對局域擾動展現出魯棒性，是凝聚態物理和量子信息科學領域的前沿熱點課題之一。人工量子系統憑借其結構的可定制性和參數的可調性，已成為研究拓撲物態的重要實驗平臺。然而，迄今為止，基于人工量子系統的拓撲物態研究集中在無相互作用的系統，而對具有相互作用的多體拓撲物態的量子模擬
壓電效應和拓撲量子相變
近期，美國賓夕法尼亞州立大學劉朝星教授課題組從理論上提出壓電響應的突變可以表征一系列二維拓撲相變,從而第1次揭示了壓電系數和拓撲相變間的關系。相關成果以“Piezoelectricity and Topological Quantum Phase Transitions in Two-Dime
首個室溫拓撲量子模擬器問世－有助研究物質和光的基本性質
美國倫斯勒理工學院研究人員制造出首個在室溫下運行的強光物質相互作用拓撲量子模擬器，其寬度與人類發絲相當。這一裝置將幫助物理學家研究物質和光的基本性質，支持從醫學到制造業等諸多領域高效激光器的開發。相關論文發表在5月24日的《自然·納米技術》雜志上。 這種裝置由一種稱為光子拓撲絕緣體的特殊材料制
中國學者提出拓撲激發磁卡效應
近日，由中國科學院大學教授蘇剛和中國科學院理論物理研究所研究員李偉組成的聯合研究團隊，運用先進的有限溫度張量網絡態方法，經大規模計算完整地給出了鐵磁與反鐵磁情形下吉塔耶夫（Kitaev）蜂巢晶格模型的溫度-?磁場相圖，發現了由拓撲激發所引發的巨大磁卡效應，并提出一種無需利用液氦的極低溫制冷新機理，為
中國學者提出拓撲激發磁卡效應
近日，由中國科學院大學教授蘇剛和中國科學院理論物理研究所研究員李偉組成的聯合研究團隊，運用先進的有限溫度張量網絡態方法，經大規模計算完整地給出了鐵磁與反鐵磁情形下吉塔耶夫（Kitaev）蜂巢晶格模型的溫度-?磁場相圖，發現了由拓撲激發所引發的巨大磁卡效應，并提出一種無需利用液氦的極低溫制冷新機理，為
光子拓撲自旋態研究新成果拓展光的拓撲學研究范疇
拓撲缺陷在物理學上通常指場分布無法連續形變、物理量無法定義的特殊點，也稱為奇點，在渦旋或拓撲結構中普遍存在。拓撲缺陷在宇宙學、流體動力學、空氣動力學、聲學以及生物學等領域也十分常見，并在某些應用中起著重要作用。 近年來，探索拓撲結構的電磁類比在光學和光子學中引起了極大興趣。在集成光子學領域，微
“拓撲”讓人看到物質更多新特性
2016年諾貝爾物理學獎解讀 如果一根繩子上打了個結,我們想解開這個結,卻發現繩子是首尾相連的,那么去除繩結的唯一辦法,就是把繩子割斷。物理學家用這個例子來比喻拓撲性質的堅固性。 2016年諾貝爾物理學獎授予三位在美國高校從事研究工作的科學家戴維·索利斯、鄧肯·霍爾丹和邁克爾·科斯特利茨,以
首個室溫拓撲量子模擬器問世
美國倫斯勒理工學院研究人員制造出首個在室溫下運行的強光物質相互作用拓撲量子模擬器，其寬度與人類發絲相當。這一裝置將幫助物理學家研究物質和光的基本性質，支持從醫學到制造業等諸多領域高效激光器的開發。相關論文發表在5月24日的《自然·納米技術》雜志上。研究人員開發的光子拓撲絕緣體（藝術圖）。圖片來源：美
我國學者提出拓撲量子催化新概念
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/3/518411.shtm
中國科大提出拓撲量子催化新概念
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/3/518451.shtm
中國科大提出拓撲量子催化新概念
近日，中國科學技術大學教授曾杰團隊和王征飛團隊合作，提出拓撲量子催化新概念。研究人員通過巧妙設計，將拓撲量子物態調控方案用于催化實驗，為揭示催化反應中拓撲表面態“開關”效應提供了確鑿的實驗證據。相關成果日前發表于《美國化學會志》。在多相催化中，反應物吸附、電子轉移、中間體演變等過程對催化劑的表面環境
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
科學家利用“原子積木”搭建拓撲量子磁體
又是一個深夜，中國科學院物理研究所（以下簡稱物理所）的C樓實驗室燈火通明。2021級博士生王浩緊緊盯著電腦屏幕，十分謹慎地操控著實驗，還差兩個獨立的“原子積木”，一個特殊量子結構的構造就基本完成了。他每一次精確移動“原子積木”，電腦屏幕上的圖像都會產生微妙變化。第二天上午，最后兩個獨立“原子積木”到
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
“拓撲量子輸運理論與器件前沿探索”項目指南
為貫徹落實黨中央、國務院關于加強基礎研究和提升原始創新能力的重要戰略部署，國家自然科學基金委員會（以下簡稱自然科學基金委）數學物理科學部擬資助“拓撲量子輸運理論與器件前沿探索”原創探索計劃項目（以下簡稱原創項目）。 拓撲物態是凝聚態物理的前沿領域之一，對于發現新的宏觀量子效應和發展低能耗量子器
拓撲絕緣體量子輸運性質研究取得進展
電子-電子相互作用、量子干涉和無序對輸運性質的影響是凝聚態物理研究的重要主題。量子干涉的一階效應包括被廣泛研究的弱局域化和反弱局域化效應，分別對應于正交對稱性和辛對稱性的體系。2004年研究人員發現，對于前者，比如無序足夠強的弱自旋軌道耦合半導體，電子-電子相互作用和量子干涉效應產生的二階量子修正可
拓撲絕緣體量子輸運性質研究取得進展
電子-電子相互作用、量子干涉和無序對輸運性質的影響是凝聚態物理研究的重要主題。量子干涉的一階效應包括被廣泛研究的弱局域化和反弱局域化效應，分別對應于正交對稱性和辛對稱性的體系。2004年研究人員發現，對于前者，比如無序足夠強的弱自旋軌道耦合半導體，電子-電子相互作用和量子干涉效應產生的二階量子修
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
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
拓撲結構對其光動力殺菌性能的影響
江南大學嚴秀平教授課題組選擇四種不同拓撲結構的卟啉金屬有機骨架作為模型，揭示了拓撲結構對其光動力殺菌性能的影響。卟啉金屬有機骨架結構中每個Zr6O8簇連接的卟啉分子數越多、孔徑越大、卟啉活性位點距離越遠，越有利于單線態氧產生，使光動力殺菌效果越顯著。 光動力殺菌是光敏劑在合適波長的光照射下，通
分形子拓撲序和量子糾錯研究獲進展
量子物態的研究是量子多體物理學的基石，并推動著現代技術的進步。當前，隨著量子信息技術的蓬勃發展，量子物態的研究也有了新的潛在應用，例如，為量子計算機的設計提供有效的糾錯容錯方案。基于拓撲序（topological order）理論的拓撲編碼（topological codes），由于高容錯閾值和
分形子拓撲序和量子糾錯研究獲進展
量子物態的研究是量子多體物理學的基石，并推動著現代技術的進步。當前，隨著量子信息技術的蓬勃發展，量子物態的研究也有了新的潛在應用，例如，為量子計算機的設計提供有效的糾錯容錯方案。基于拓撲序（topological order）理論的拓撲編碼（topological codes），由于高容錯閾值和
我國學者在鐵電拓撲的可控拓撲相變領域取得重要進展
圖 鐵電拓撲的熱致拓撲相變規律及鐵電拓撲的相互切換 在國家自然科學基金項目（批準號：12125407、92166104、11934016、12325402、12174347、12474021、U21A2067）等資助下，浙江大學材料科學與工程學院張澤教授、田鶴教授團隊與浙江大學材料科學與工程學院洪
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
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