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清华大学物理系周树云及合作者在《Nature Reviews Physics》上发表量子材料光诱导新奇物理效应综述文章（图）
脉冲激光激发 量子材料光诱导 瞬态电子结构 弗洛凯工程
2022/4/22
在二维材料和拓扑材料等量子材料的研究中，光和物质的相互作用起着重要的作用。它不仅是研究材料处于平衡态时的物理特性的重要探测手段，更为重要的是，脉冲激光激发还可以作为一种物态调控新手段。利用光激发可诱导或“衍生”出平衡态所不具有的新奇物态，进而在超快（皮秒甚至飞秒）时间尺度上实现量子材料的物性调控。近期，清华大学物理系周树云教授及合作者受邀在《Nature Reviews Physics》上撰写量子...
北京大学物理学院量子材料科学中心和轻元素先进材料研究中心江颖课题组成功研制扫描量子传感显微镜并实现纳米级电场成像（图）
北京大学物理学院 量子材料科学中心 轻元素先进材料研究中心 江颖 量子传感显微镜 纳米级电场成像
2021/5/7
近日，北京大学物理学院量子材料科学中心、北京大学轻元素先进材料研究中心江颖教授课题组和德国斯图加特大学Jörg Wrachtrup教授、香港中文大学杨森教授等合作，自主研制了一台扫描量子传感显微镜系统，在国际上首次利用氮—空位色心（NV center）量子探针实现了10纳米级电场成像和电荷态调控，灵敏度接近单个元电荷，将可能催生基于NV探针的扫描电场强度计。该研究成果以“室温大气环境下基...
拓扑物态作为一种新的量子物态，包括拓扑绝缘体、拓扑半金属、及拓扑超导体等，是过去十多年来凝聚态物理领域最具吸引力的研究热点之一，拓扑物态的能带结构在倒空间具有拓扑结构，且其宏观物理性质如电输运、热输运等均由电子轨道波函数的拓扑性质决定。这类材料具有独特的量子性质，以拓扑绝缘体为例，它表现出与一般绝缘体完全不一样的量子现象与物性，如拓扑保护的表面态、反弱局域化、量子自旋/反常霍尔效应等。因为拓扑绝缘...
Physical Review Letters刊登北京大学量子材料科学中心谢心澄研究组及合作者关于拓扑量子计算中狄拉克费米子模的非阿贝尔编织的研究（图）
谢心澄 拓扑量子计算 狄拉克费米子模 非阿贝尔编织
2020/7/21
二维空间中的准粒子由于其绕行路径所具有的拓扑特性，因此可以满足不同于玻色子和费米子的任意子统计规律。任意子又可分为阿贝尔任意子和非阿贝尔任意子，其中满足非阿贝尔统计的任意子可以通过粒子空间位置的交换（编织）而演化为一个新的量子态。基于这种奇异特性，研究者希望将信息编码在非阿贝尔任意子中，并通过非阿贝尔任意子的编织操作实现信息的处理和运算，即“拓扑量子计算”。由于拓扑的保护，拓扑量子计算具有包括可容...
最近，北京大学物理学院量子材料科学中心王健教授、清华大学物理系徐勇副教授、清华大学机械学院吴扬副研究员等组成的合作团队在磁性拓扑材料的量子霍尔效应研究上取得了重要突破，在MnBi2Te4器件中发现了非朗道能级引起的高陈数和高温量子霍尔效应。MnBi2Te4是一种新型的层状磁性拓扑材料，如图1a所示，单层MnBi2Te4包含7个原子层，形成Te-Bi-Te-Mn-Te-Bi-Te七重层，可以将其看作...
Nature Communications 报道北京大学物理学院量子材料科学中心李源研究组与合作者关于电荷密度波序的高精度实验探测（图）
北京大学物理学院量子材料科学中心 李源 电荷密度波序 高精度 实验探测
2020/3/3
电荷密度波是电子自组织形成新的电荷空间周期性结构的现象。电荷密度波及有关现象是凝聚态物理中一个被长期研究的问题。近年来，由于铜氧化物高温超导体中被发现了普遍存在的电荷有序实验现象，电荷密度波序重新受到关注。与传统认知中的电荷密度波序不同，铜基材料中观察到的电荷序通常是短程的，且与纳米尺度的无序现象共存。因此，揭示无序在电荷密度波的形成及发展过程中的作用，对理解电荷有序的普遍规律非常重要。然而，即使...
近年来，磁振子电子学在信息计算和信息传输领域表现出了极具价值的应用潜力。磁振子电子学利用以磁振子为载体的电子自旋进动来实现信息处理，有望实现无热量产生、低耗散的信息传输，相比于传统意义上通过操纵电荷来实现信息的处理的微电子学具有无可比拟的巨大优势。磁振子电子学领域的进展很大程度上依赖于能够有效传输磁振子的新材料的发现，而获得长距离的磁振子输运始终是磁振子电子学研究的重中之重。与通常的三维磁性绝缘体...
近日，量子材料科学中心江颖教授课题组博士毕业生郭静的博士学位论文“High Resolution Imaging, Spectroscopy and Nuclear Quantum Effects of Interfacial Water（表面水的高分辨成像、谱学和核量子效应研究）”荣获Springer Thesis Award 奖励，入选施普林格·自然出版集团Springer Theses th...
通过在拓扑绝缘体中引入、操作铁磁有序能产生许多新颖的物理现象，如k空间的非平庸拓扑相变，因此凝聚态物理领域对磁性拓扑绝缘体的研究是一个重要的研究课题。在磁性拓扑绝缘体中，由于时间反演对称性的破缺，拓扑绝缘体的表面态将会打开一个交换带隙，产生一定的贝里曲率，因此系统具有内廪的反常霍尔效应。在这个带隙中出现了非零的陈（省身）数量子态，即C=±1，系统的边缘将会存在一个手性的拓扑边缘态，并受到拓扑保护。...
北京大学量子材料科学中心王健课题组与合作者在大面积单层二硒化铌晶体中观测到伊辛超导和量子格里菲思奇异性的共存（图）
北京大学量子材料科学中心 王健课题组 二硒化铌晶体 伊辛超导 量子格里菲思奇异性
2017/11/13
近日，王健教授和清华大学季帅华副教授、薛其坤院士、陈曦教授，北京大学林熙研究员、冯济研究员，中科院合肥强磁场中心的田明亮研究员、郗传英博士以及北京师范大学刘海文副研究员等人展开合作，通过分子束外延法在双层石墨烯终止的6H-SiC(0001)衬底上成功制备出大面积（毫米以上）原子级平整的高质量单层过渡族金属硫化物NbSe2薄膜（仅0.6 nm厚），在此基础上对其覆盖非晶态Se保护层，进而对非原位的电...
国际量子材料科学中心国际同行评议工作顺利举行（图）
量子材料 评议工作
2015/10/9
2015年9月23-25日，在北大研究生院牵头组织实施下，国际量子材料科学中心（以下简称量子中心）作为学校2015年度国际同行评议的首个被评议单位，接受了评议专家的现场考察评估。
《自然•通讯》（Nature Communications）最近发表了北京大学国际量子材料科学中心、物理学院王恩哥教授与美国密西根大学高鹏博士和潘晓晴教授课题组合作完成的研究工作[Nature Communications 2, 591 (2011)]。该研究成果表明，铁电/非铁电异质结界面对极化翻转有着决定性的作用，这为铁电器件的设计提供了非常重要的依据。