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北京大学量子材料中心刘雄军组提出动力学表征弗洛凯拓扑相的统一理论（图）
北京大学量子材料中心 刘雄军 动力学 弗洛凯 拓扑物相 理评论快报
2020/11/4
北京大学量子材料中心刘雄军组提出利用量子淬火来对任意维度周期驱动体系的弗洛凯拓扑相进行表征的动力学拓扑理论，为表征弗洛凯拓扑相提供了一种全新的完整理论框架，将推动该领域新的理论和实验研究。该研究以“ Unified Theory to Characterize Floquet Topological Phases by Quench Dynamics ”为题，发表在近期的《物理评论快报》上【Phy...
物理系江万军课题组在拓扑磁结构的热电操控和探测方面取得研究进展。相关研究结果于2020年10月26日以 “磁性斯格明子的热产生、热操控及热电探测（Thermal generation, manipulation and thermoelectric detection of skyrmions）”为题发表在《自然·电子学》（Nature Electronics）上。该项研究工作发现，利用芯片原位加...
磁性二维晶体中拓扑磁性斯格明子的发现（图）
磁性 二维晶体 拓扑 磁性斯格明子
2020/9/16
中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心磁学国家重点实验室M05组长期从事新型磁性功能材料的探索及物性研究，先后开发出多种磁斯格明子材料新体系。例如，2016年，在六角结构MnNiGa合金中，获得宽温区跨室温的双涡旋磁性斯格明子【见科研进展：宽温域室温磁性斯格明子(Skyrmion)研究取得重要进展】；2017年，在Kagome晶格阻挫磁性合金Fe3Sn2中，观察到具有最高居里温度的多拓扑...
对于过渡金属氧化物体系，离子缺陷在诱导或提升材料功能方面起到了非常关键的作用。人为调控离子过程是控制过渡金属氧化物功能的非常有力手段。氧缺陷和金属离子的缺陷可以在特定的温度和电场下移入、或者移出样品，进而产生磁有序、金属-绝缘体转变、铁电极化甚至结构转变等独特的物理现象。研究表明，通过控制离子的有序迁移，可在过渡金属氧化物ABOx中诱导产生拓扑学结构相变（topotactic phase tran...
南开大学在非线性拓扑光子学领域取得重要进展（图）
南开大学 非线性 拓扑光子学
2020/9/14
近日，南开大学陈志刚教授、许京军教授领导的课题组与克罗地亚Zagreb大学Hrvoje Buljan教授的课题组合作研究，在非线性拓扑光子学领域取得了重要进展：他们基于一维SSH拓扑光子晶格，实验和理论上研究了光与拓扑光学微结构的非线性相互作用，发现了非线性导致的体态模式向拓扑界面态模式的耦合，并构建出了普适的非线性模式耦合的理论框架。该研究成果以“ Nontrivial coupling of ...
磁性外尔半金属中局域无序诱发的拓扑能带调制效应(图)
磁性外尔半金属 异常增强 AHC 拓扑能带
2021/8/18
作为动量空间中的赝磁场，贝利曲率描述了电子波函数的几何相位。对整个布里渊区中所有占据态电子的贝利曲率积分能够获得内禀的反常霍尔电导 (AHC)，即反常霍尔效应内禀贡献。内禀AHC与两个因素密切相关：一是由费米能级EF位置决定的电子占据情况；另一个是EF附近的能带结构特征。在磁性拓扑半金属材料中，外尔点和带能隙的节线环能够产生拓扑增强的贝利曲率，有望产生巨大的内禀AHC。因此，磁性拓扑半金属成为获得...
原位电镜技术实现极性拓扑结构相变的原子尺度表征与调控（图）
原位电镜技术 极性 拓扑结构相变 原子尺度表征
2020/8/18
中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心白雪冬课题组通过发展透射电镜中的扫描探针技术，自主研制出具有原子分辨的原位综合物性测量与调控装置。最近,他们利用原位高分辨电镜技术，在原子尺度观测到PbTiO3/SrTiO3超晶格薄膜中的铁电通量闭合畴结构（flux-closure）（图1）在外场下演变的完整过程，通过扫描针尖局域电场/应力场操控技术，实现了该结构在极性拓扑畴和普通铁电相之间的可逆转...
最近北京大学量子材料中心刘雄军组和中国科学技术大学杜江峰及王亚组利用量子淬火动力学模拟了凝聚态体系中难以实现的三维手性拓扑绝缘体，并第一次对体内和表面的拓扑物理进行了全面的量子模拟研究。该研究以”Quantum simulation for Three-Dimensional Chiral Topological Insulator ”为题，发表在近期的《物理评论快报》上[Phys. Rev. L...
应力调控拓扑半金属到拓扑绝缘体的相变（图）
二维拓扑绝缘体 1T’-WTe2薄膜 应力调控
2021/7/30
2020年8月，贾金锋教授团队与香港科技大学刘军伟教授研究组合作在二维拓扑绝缘体的应力调控方面取得突破。成果以“Strain tunable semimetal-topological insulator transition in monolayer 1T’-WTe2”为题在Physical Review Letters上发表。
实现马约拉纳零模和应用其于拓扑量子计算是近年来凝聚态物理领域的一个重要研究方向。马约拉纳零模可自然地在本征拓扑超导体中实现，如一维p波超导体的两端或者二维手征p波超导体的涡旋之中，然而遗憾的是自然界中缺乏这样的本征拓扑超导体材料。2008年Liang Fu和Charles L. Kane在理论上突破性地指出二维p-波超导可利用拓扑绝缘体的表面态和传统的s波超导等效地实现，从而当利用磁场产生涡旋之后...
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...
清华大学物理系江万军课题组在拓扑量子磁性方面取得研究进展（图）
清华大学物理系 江万军 课题组 拓扑量子磁性
2020/7/15
近期，清华大学物理系江万军课题组在拓扑磁结构的旋性布朗运动方面取得进展，在2020年7月美国物理学会出版的国际权威期刊《物理评论快报》(Physical Review Letters)上，以“拓扑数相关的斯格明子旋性布朗运动”(Topology-Dependent Brownian Gyromotion of a Single Skyrmion)为题发表了研究论文。布朗运动是一种非平衡态热力学现象...
近日，北京理工大学物理学院张向东教授课题组同中科院物理所许秀来研究员课题组以及半导体所牛智川研究员课题组合作，在拓扑激光和腔量子电动力学研究方面取得新进展。他们基于Wannier类型的零维拓扑角态，设计并制备出了具有高品质因子和小模式体积的二维拓扑光子晶体微腔，观测到了基于拓扑角态的低阈值激光，并证实了单量子点与拓扑微腔弱耦合的Purcell效应。相关结果分别发表在近期的Light: Scienc...
武汉大学物理科学与技术学院刘正猷团队利用含谷指数的声子晶体构筑异质结构，实现了谷锁定的声波拓扑波导输运。该工作以“Valley-locked waveguide transport in acoustic heterostructures”（《声学异质结构中声波的谷锁定波导输运》）为题发表在Nature Communications（《自然·通讯》）上。武汉大学为唯一署名单位，博士毕业生王暮迪为第...
二维拓扑光子晶体微腔取得新进展（图）
二维拓扑 光子晶体 微腔
2020/7/1
近日，中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心光物理重点实验室许秀来研究员课题组，金奎娟研究员以及王灿研究员与北理工张向东教授，中科院半导体所牛智川研究员、倪海桥研究员合作设计并制备了基于二阶拓扑角态的二维拓扑光子晶体微腔，通过与量子点集成，在二维拓扑光子晶体微腔中首次实现了低阈值激光及其与量子点弱耦合的Purcell效应。中科院物理所谢昕和北京理工大学张蔚暄为共同第一作者。