Bi2Se3二维层状拓扑绝缘体材料的螺旋生长取得重要进展

类石墨烯层状结构的Bi2Se3因其简单的能带结构、远大于室温的能量涨落体带隙,被认为是最有前景的拓扑绝缘体材料之一。拓扑绝缘体是一种近几年被发现的新型量子物质态,在能量无耗传输、自旋电子学以及量子计算机等方面有着很大的应用前景。拓扑绝缘体除了奇异的不受缺陷和非磁性杂质散射的拓扑表面态外,若在其中引入一...

量子模拟器可以帮助发现高性能电子产品的材料

量子计算机有望模拟复杂材料,帮助研究人员更好地理解原子和电子相互作用产生的物理特性。这可能有一天会导致更好的半导体、绝缘体或超导体的发现或设计,这些可以用来制造更快、更强大、更节能的电子产品。但是,材料中发生的一些现象可能很难用量子计算机来模拟,这给科学家们用量子硬件探索的问题留下了空白。为了填补...

【合肥日报】中科大研发新型量子功能材料

通常磁性材料可分为铁磁性和反铁磁性,而在真实的材料中,铁磁材料通常是导电的,反铁磁材料通常是绝缘的。随着量子科技的发展,对量子功能材料的性能逐渐有了更多需求,如在量子拓扑器件中需要绝缘的铁磁材料(铁磁绝缘体),同时需要该铁磁绝缘体具有高晶格对称性,以利于与其他材料外延生长成未来量子器件;需要具有尽可能...

科学通报|绝缘衬底上二维单晶材料制备研究进展

过去十几年来,研究人员在二维单晶的材料生长方面付出了大量努力,典型的二维导体石墨烯、半导体过渡金属硫族化合物(transitionmetaldichalcogenides,TMD)和绝缘体六方氮化硼(hexanolboronnitride,hBN)的生长尺寸已经由微米级扩展到晶圆级。然而,二维材料薄膜通常需要覆盖在绝缘衬底上才能充分发挥性能,因此在绝缘衬底直接...

科学家在单层材料中发现的双拓扑绝缘态

波士顿学院的科学家们发现了一种被称为“双量子自旋霍尔绝缘体”的材料,它为研究奇异量子相和电磁学提供了一个有希望的基础。由波士顿学院物理学家领导的一个国际科学家团队报告说,他们在一个固有的单层晶体中发现了双重拓扑相,这一发现揭示了量子材料中新的、独特的规则弯曲特性。这项发现最近发表在《自然》杂志上...

磁性拓扑绝缘体+铁硫族化合物 新组合材料可支持量子计算超导性

这次,他们将磁性拓扑绝缘体和铁硫族化合物堆叠在一起,让材料摇身一变,成为手性拓扑超导体系统(www.e993.com)2024年11月6日。这种系统,可以成为验证马约拉纳粒子的平台。马约拉纳粒子的反粒子就是其自身。这种粒子之间就不会出现“量子退相干”问题,可以成为具有光明前景的量子材料。当然,目前马约拉纳粒子还是猜想,科研人员正在进行探索,从量子物理...

美国初创公司研发绝缘材料,试图打破日本巨头在该领域的垄断地位

Thintronics创始人兼首席执行官斯特凡·帕斯汀（StefanPastine）表示：“发明新材料平台并将其推向世界非常困难。这不适合胆小的人。”绝缘体的瓶颈味之素这个名字听起来似乎跟芯片没什么关系：该公司更为人所知的成就是，世界领先的味精调味粉供应商。20世纪90年代，味之素发现味精的一种副产品是很好的绝缘体，...

今日Science:磁性拓扑绝缘体中发现界面超导

拓扑绝缘体是一类具有强自旋轨道耦合效应的材料。其内部具有绝缘性,但电子却可以在材料的边缘或表面上自由的运动。这种特性自然地使得拓扑绝缘体成为寻找拓扑超导体的潜在载体。然而,要在拓扑绝缘体/超导体异质结中实现马约拉纳零能模,通常需要外加磁场来打破材料的时间反演对称性,这一条件不可避免的会削弱甚至破坏异质...

苏大南大登《自然》:在拓扑晶体绝缘体缺陷中发现分数电荷

拓扑晶体绝缘体是凝聚态物理学中的网红材料之一,可以表现出许多新奇的量子效应。“在正常的晶体中,电荷分布在材料的内部。具体而言就是分布在每一个原胞(固体材料的最小构成单元)的中心。但是在拓扑晶体绝缘体中,电荷分布在原胞的边界处,靠近边界的原胞就可能会出现分数电荷。这是电子填充拓扑能带的时候出现的独特...

走近带给我们惊喜的超导材料

超导电流产生的磁场,在超导体内部与磁体产生的磁场大小相等、方向相反。二者抵消后,超导体内部的磁感应强度变为0,也就是说超导体具有了抗磁性。这一现象被称为迈斯纳效应。1962年,约瑟夫逊研究了两块超导体被一层薄绝缘介质分开后,在材料两端施加电压,电子会从一端穿过绝缘体到达另一块超导体,就好像超导体与绝缘...