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南方科技大学物理系卢海舟团队连续在《自然》子刊发表研究成果（图）
时间反演对称 非线性霍尔效应 量子效应
2021/9/15
非线性霍尔效应是一类新的霍尔效应，可以在时间反演对称的体系中存在并且对空间对称性十分敏感，因此可以被用于探测与体系的空间对称性破缺相关的相变行为，如铁电、向列相变等。此外，非线性霍尔效应测量十分方便。只要对现有的输运测量方式稍作倍频调整，就可以探索一大类二维和三维的拓扑和功能材料，因此将会是一个非常重要以及活跃的方向。现有的理解非线性霍尔效应的理论工作基本都是基于现有半经典理论的基础上通过将体系的...
正常金属态在非热力学因素下展现绝缘行为的物理起源是困扰了物理学家近50年的问题。一种理论解释是由于费米面附近强的电子-电子相互打开能隙，形成Mott绝缘体；另外一种解释是由于体系的强无序导致电子局域化，形成Anderson 绝缘体。Mott和Anderson也因为对关联和无序电子行为的研究获得了1977年的诺贝尔物理学奖。目前，比较被接受的解释为，绝缘性是电子-电子相互作用和无序共同影响的结果。
自1970年研究人员发现He-3超流A相以来，拓扑超流体和超导体的研究一直是凝聚态物理学的一个前沿领域，其新颖的基本性质和潜在的应用前景激励着一代又一代研究人员展开进一步探索。深入的理论研究预测轨道相互作用可能会诱导出这种物质态，比如在典型的多轨道超导体Sr2RuO4中，早期实验报道了其存在拓扑p+ip超导的特征现象。然而，进一步的研究却得到了相悖的结果。在过去的二十年里，随着冷原子量子模拟研究的...
超导作为一种宏观量子现象，其量子态的波函数在理论上可以分为s波、p波和d波等。与氢原子波函数的空间分布相似，s波超导各向同性，角动量量子数为0，而p波和d波的超导波函数具有空间各向异性。其中，d波的角动量量子数为2，其振幅的空间分布像四朵花瓣一样（以dx2-y2波为例），而且从一个花瓣转向近邻花瓣时会发生由相位引起的变号。相比于常规超导体的s波配对，多数人认为铜氧化物超导具有d波配对对称性。然而，...
热电转换技术是一项基于半导体材料的新能源技术。基于Seebeck效应和Peltier效应，该项技术能够实现温差生电和通电制冷的效果，其分别在工业废热回收利用和电子制冷领域有着重要的应用。相比于传统能源转换技术，热电转换技术由于其器件具有尺寸高度可控、可靠性高、无运动部件、无污染和无噪音等优势，在航空航天和集成电路等关键领域具有不可替代的重要价值，例如用于航天深空探测中的放射性同位素温差发电电源（R...
特殊的电子边界态行为是拓扑绝缘体、外尔半金属、轴子绝缘体、拓扑超导体等拓扑材料的独有性质，证实材料拓扑性质的直接证据之一就是观测到这种电子边界态行为。理论表明，磁性拓扑材料（如轴子绝缘体）的表面处具有半整数量子化的量子反常霍尔电导，这是体拓扑磁电效应在边界上的表现。边界态及量子反常霍尔效应对杂质、缺陷等微扰并不敏感，因此在低耗散型电子器件以及量子计算器件的设计中具有较高的应用前景，近年来获得了广泛...
热电技术能够将能量转换过程中产生的废热直接转换为电能，从而大幅提升能量的利用效率。并且，由于热电器件具有结构简单、无传动部件等特点，其使用寿命可长达数十年，在低品质环境废热的回收利用领域展现出极大的优势，具有很好的工业应用前景。然而，当前热电技术的商业化应用受限于较低的能量转换效率和较高的材料成本，因此，开发低成本的热电材料，提升材料的热电性能成为目前热电领域迫切需要解决的难题。
自从Anderson和Blount提出钙钛矿“铁电金属”以来，人们在为弄清楚其物理机制和如何设计新的铁电金属方面做出了很大努力。LiOSO3是第一个被广泛认同的极化金属，它在低温下能够保持金属性且在140K经历类似于铁电的结构相变，激发了许多科研工作者的研究兴趣。事实上，本征极化金属非常稀有，到目前为止，也只有少数极化金属被发现。而且，这些非中心对称极化金属的宏观极化方向并不能被外部电场改变，从客...
南方科技大学物理系何佳清团队在热电材料研究取得重要进展（图）
南方科技大学物理系 何佳清 热电材料
2020/2/26
近日, 南科大物理系讲席教授何佳清团队在热电材料能量转换研究中取得重要进展，相关成果分别在能源领域期刊《能源与环境科学》（Energy & Environmental Science, IF：33.2）和《纳米能源》（Nano Energy，IF：15.548）上在线发表。
日，我校物理系副教授刘奇航课题组与校内外课题组合作，在磁性拓扑材料及量子反常霍尔效应领域取得一系列重要进展，研究成果在 Nature Communications（IF：12.19）、Physical Review Letters（IF：9.23）以及Nano Letters（IF：12.28）等期刊上发表。量子反常霍尔效应是霍尔效应家族的重要一员，具有本征的量子化的横向电导率。实现这种功能的材料...
南方科技大学物理系林君浩课题组合作研究成果在《自然》发表（图）
南方科技大学物理系 林君浩 非晶态材料
2020/2/26
2020年1月9日，南科大物理系林君浩课题组、范德堡大学物理系Pantelides教授课题组与新加坡国立大学物理系ÖZYILMAZ教授课题组合作在非晶态材料中取得关键性突破，成功在低维极限下合成出单层非晶碳材料，并首次在原子尺度下准确测定了该单层非晶碳材料的原子结构，在实空间下计算出其长程无序性的径向分布函数。研究成果以“自支撑单层非晶碳的合成与性能研究（Synthesis and pr...
近日，物理学顶级期刊《物理评论快报》(Physical Review Letters, PRL)在线发表了以我校物理系2014级本科生陈毅远为第一作者的论文 [Chen, et al., Phys. Rev. Lett. 121, 036602 (2018)]。论文题目为“拓扑绝缘体在量子极限下电子背散射的禁止和电阻沟壑”(Forbidden Backscattering and Resistan...
近日，物理学顶级期刊《物理评论快报》(Physical Review Letters, PRL)在线发表了以南方科技大学物理系2013级本科生李策群（目前在美国宾夕法尼亚州立大学攻读博士学位）为第一作者的论文。论文题目为“量子振荡的相位在拓扑节线半金属中的定则”（Rules for Phase Shifts of Quantum Oscillations in Topological Nodal-...
近日，我校物理系本科生何明恺以第一作者在《应用物理快报》（Applied Physics Letters, Nature Index收录）发表了关于发现高性能SnTe基热电材料的最新研究成果，题为“Excellent Thermoelectric Performance Achieved Over Broad Temperature Plateau in Indium-doped SnTe-AgS...
南方科技大学物理系何佳清团队在《Nature Materials》发表学术论文（图）
南方科技大学物理系 何佳清团队 Nature Materials 学术论文 热传导 凝聚态物理
2018/1/31
2018年1月15号，我校物理系教授何佳清作为论文通讯作者之一在国际著名权威期刊《Nature Materials》发表了名为Liquid-like thermal conduction in intercalated layered crystalline solids的学术论文，其团队成员研究助理教授吴笛也参与了该项大量研究工作。该论文主要由日本原子能机构、美国洛杉矶大学（欧文分校）、南方科技...