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南方科技大学卢海舟团队在三维量子霍尔效应理论取得重要进展（图）
南方科技大学 卢海舟 三维量子 霍尔效应
2020/12/18
近日，南方科技大学物理系、量子科学与工程研究院教授卢海舟团队在三维霍尔效应理论方面取得重要进展，相关成果以“Theory for the Charge-Density-Wave Mechanism of 3D Quantum Hall Effect”为题在《物理评论快报》(Physical Review Letters) 发表[1]。该成果被选为编辑推荐并被美国物理学会作为Physics杂志Vie...
《物理评论快报》报道北京大学量子材料科学中心谢心澄研究组及合作者关于外尔半金属中三维量子霍尔效应及其边缘态物理图像的研究（图）
北京大学量子材料科学中心 谢心澄 外尔半金属 三维量子 霍尔效应 边缘态 物理图像
2020/8/3
近年来，拓扑半金属中三维量子霍尔效应的研究引起了广泛的兴趣。2017年，南方科技大学卢海舟研究组和北京大学谢心澄研究组合作，在拓扑半金属中，提出了一种新的由上下表面费米弧联合形成的三维量子霍尔效应的机制。然而，对于这种新的三维量子霍尔效应来说，边缘态的物理图像——边缘态如何演化并形成闭合轨迹——以及如何受倾斜磁场的影响仍然是缺失的。最近，北京大学量子材料科学中心博士生李海龙在导师谢心澄院士的指导下...
2020年1月11日，由中国科学院、中国工程院主办，中国科学院学部工作局、中国工程院办公厅、中国科学报社承办，中国科学院院士和中国工程院院士投票评选的2019年中国十大科技进展新闻、世界十大科技进展新闻在京揭晓。我校张立源团队首次观测到三维量子霍尔效应入选，这一重要研究成果在线发表在国际知名学术期刊《自然》上。
从八十年代初在二维电子体系中发现至今，量子霍尔效应作为超导之外的另一个著名宏观量子现象在凝聚态物理中催生出了一个越趋活跃的研究领域。其内在本质，是将数学中的拓扑概念引入物理，超越了Landau根据对称性破缺理论对物质分类的传统标准，为近年的拓扑物态与拓扑材料的快速发展奠定了基础。量子霍尔效应是否只存在于二维体系？这个基础问题从二维量子霍尔效应发现后不久即引起领域的关注。早在1987年，Bertra...
量子霍尔效应因其非平庸的拓扑性质以及无耗散的特性，在拓扑量子计算以及低功耗电子器件方面有着潜在的应用价值。之前，科学家们对量子霍尔效应的研究仍停留于二维体系，从未涉足三维领域。近期，复旦大学修发贤教授课题组利用了基于外尔半金属表面态的新型电子轨道，成功实现了一种三维体系中的量子霍尔效应，迈出了从二维到三维的关键一步，发现了三维量子霍尔效应的电子回旋轨道并提供了新的电子输运机理。
SHMFF用户揭示基于外尔轨道的三维量子霍尔效应（图）
SHMFF用户 外尔轨道 三维 量子霍尔效应
2018/12/25
科学家们对量子霍尔效应的研究一直停留于二维体系，从未涉足三维领域。近日，稳态强磁场实验装置（SHMFF）用户复旦大学物理系教授修发贤课题组首先在该领域实现突破，在拓扑半金属砷化镉纳米片中观测到由外尔轨道形成新型三维量子霍尔效应的直接证据，迈出了从二维到三维的关键一步。12月17日，相关研究成果在线发表于《自然》期刊。该工作高磁场实验部分在中国科学院合肥物质科学研究院强磁场科学中心稳态强磁场实验装置...
近日，复旦大学物理学系修发贤课题组首先在该领域实现重大突破，在拓扑半金属砷化镉纳米片中观测到了由外尔轨道形成的新型三维量子霍尔效应的直接证据，迈出了从二维到三维的关键一步。
三维量子自旋液体动力学行为研究取得进展（图）
三维量子 自旋液体 动力学行为
2018/5/10
量子自旋液体是存在于量子阻挫磁性材料中的一种新型物质形态，其新奇之处在于量子自旋液体中的可以衍生出带有拓扑性质的分数化元激发，这些元激发往往具有一些非同寻常的物理性质。然而，由于其强关联、非微扰的特征，目前理论上对这些拓扑元激发的动力学特性认识甚少。最近，中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心凝聚态理论与材料计算重点实验室万源副研究员、孟子杨副研究员，与中国科学技术大学的邓友金教授、研究...
三维量子电动力学(QED3)是凝聚态物理中多种强关联体系的有效模型，比如欠掺杂的铜氧化物高温超导体，自旋为1/2的Kagome自旋液体等。基于QED3模型的理论研究显示，在零温下，狄拉克费米子在规范场的作用下将自发获得质量，这种狄拉克费米子质量的自发生成在铜氧化物超导体中对应着反铁磁序的形成。然而，在有限温下，自发生成的质量却无法恢复到零温下的结果。因此，关于在有限温度下的费米子质量的生成是当前关...
利用三维量子电动力学理论中的Dyson-Schwinger方程方法, 研究了零温情况下平面铜氧化合物超导体的反铁磁相和d波超导相之间的相变. 通过在朗道规范下近似解析求解和数值求解完全耦合的Dyson-Schwinger方程、并将所得结果与1/N展开方法的结果相比较, 发现在半填充准费密子味道数约小于等于4的情况下, 通过手征对称性自发破缺, d波超导相可以演化到反铁磁相, 并且反铁磁相有可能与d...