物理所合作發現二維電子液體的自旋流電流轉換效應
自旋電子學可能導致面向未來的新一代信息技術。自旋流的產生、調控以及自旋流-電流的轉換是自旋電子學研究的核心問題。具有Rashba 形式自旋-軌道耦合的二維電子體系為自旋流的高效調控提供了新機遇。對于二維電子體系，V. M. Edelstein 預言存在一種新物理效應，即Edelstein效應：與二維體系電流傳輸方向相垂直的方向上會產生純自旋流。與此相反，當自旋流被注入二維電子體系時，二維界面的Rashba效應可使電子發生與自旋取向有關的定向偏轉，產生相應的電信號，這就是所謂的逆Edelstein。 Edelstein 效應一經提出，就受到了廣泛關注，最近幾年科學工作者先后在具有強自旋-軌道耦合特征的金屬界面和拓撲絕緣體表面/界面觀察到了Edelstein 效應，證實了二維界面在自旋-電荷轉換中的獨特作用。但是，夾在兩種絕緣的復雜氧化物之間的二維電子液體是否呈現Edelstein 效應一直沒有答案。此前的研究已經發現，在La......閱讀全文
物理所合作發現二維電子液體的自旋流電流轉換效應
自旋電子學可能導致面向未來的新一代信息技術。自旋流的產生、調控以及自旋流-電流的轉換是自旋電子學研究的核心問題。具有Rashba 形式自旋-軌道耦合的二維電子體系為自旋流的高效調控提供了新機遇。對于二維電子體系，V. M. Edelstein 預言存在一種新物理效應，即Edelstein效應：與
物理所合作取得量子自旋液體研究新進展
量子自旋液體是諾貝爾獲得者P. W. Anderson在1973年首次提出的一種即使在零溫下也不會發生對稱性自發破缺的量子態。高溫超導發現之后，Anderson又嘗試從量子自旋液體角度來理解高溫超導的機理，由此進一步引發了對量子自旋液體的研究興趣。近年來，隨著大量強阻挫量子自旋材料的發現，對量子
物理所合作取得量子自旋液體研究新進展
量子自旋液體是諾貝爾獲得者P. W. Anderson在1973年首次提出的一種即使在零溫下也不會發生對稱性自發破缺的量子態。高溫超導發現之后，Anderson又嘗試從量子自旋液體角度來理解高溫超導的機理，由此進一步引發了對量子自旋液體的研究興趣。近年來，隨著大量強阻挫量子自旋材料的發現，對量子
量子自旋液體新證據發現
一個由瑞士、美國、法國等多國科學家組成的國際團隊宣布，他們在錫酸鈰材料發現了量子自旋液體的新證據。這一發現有望促進基礎物理學和量子計算領域取得新突破。相關論文發表于《自然·物理學》雜志。用中子對自旋液體進行激發（示意圖）。圖片來源：科學消息網量子力學理論認為，電子擁有“自旋”的性質，這意味著其行為類
物理所等發現高壓誘發的量子自旋液體材料的相變和超導
高壓、低溫和強磁場等極端條件在探索新材料揭示新物理現象方面發揮越來越重要的作用。研究材料在這些極端條件下的構效關系，能夠揭示較多奇異且具有潛在應用價值的物理現象。中國科學院物理研究所/北京凝聚態物理國家研究中心極端條件物理重點實驗室研究員靳常青團隊長期研究新興功能材料在綜合極端條件下的構效關系，
基于光學伽伐尼效應產生純自旋流研究提出新的魯棒方案
近期，中國科學院合肥物質科學研究院固體物理研究所計算物理與量子材料研究部研究員鄭小宏課題組在利用光學伽伐尼效應產生純自旋流的研究中，基于結構對稱性提出一個新的魯棒方案，即在具有空間反演對稱性的二維反鐵磁體系中實現光生純自旋流。相關研究成果以Two-dimensional centrosymmet
二維拓撲材料內發現新奇電子效應
德國尤利希研究中心領導的一個國際研究團隊在最新一期《自然·通訊》雜志上撰文指出，他們首次證明了在二維材料中存在一種奇異的電子態——費米弧，這為新型量子材料及其在新一代自旋電子學和量子計算中的潛在應用奠定了基礎。 研究人員解釋說，他們檢測到的費米弧是費米面的一種特殊形式。費米面在凝聚態物理中用于
創新計算方法－科學家提出探測自旋超固態新方案
中國科學院理論物理研究所（以下簡稱理論物理所）研究員李偉團隊與合作者創新利用有限溫度張量網絡方法，首次研究了三角晶格易軸反鐵磁海森堡模型的自旋塞貝克效應，預言其中存在自旋流符號的反轉以及低溫下不“衰減”的超自旋流。這一理論發現為實驗上直接探測量子自旋超固態的關鍵輸運特征提供了清晰可行的方案。相關
物理所等二維量子自旋液體動力學行為研究取得進展
量子自旋液體是存在于量子阻挫磁體中的一種新型物質形態，它的一個突出特點就是其中蘊含著各種分數化的元激發。然而，作為拓撲序的材料實現，量子自旋液體一直以來就因其不存在局域的可觀測量而成為實驗探測上的“痛點”。最近，由中國科學院物理研究所/北京凝聚態物理國家研究中心凝聚態理論與材料計算重點實驗室博士
南大首次在“原子樂高”中實現界面磁自旋霍爾效應
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/2/517548.shtm自旋電子學研究如何利用電子自旋進行信息存儲、傳輸和處理，其核心研究內容之一就是探索和調控新型的電荷-自旋轉換機制。對該轉換機制的研究不但有助于揭示電子自旋在材料中的行為，解開自旋與電荷
物理所預言硅烯中的量子自旋霍爾效應
最近，中科院物理研究所/北京凝聚態物理國家實驗室（籌）姚裕貴研究員以及博士生劉鋮鋮、馮萬祥采用第一性原理，系統地研究了硅烯的晶體結構、穩定性、能帶拓撲和自旋軌道耦合打開的能隙，預言了在硅烯中可以實現量子自旋霍爾效應。 ? 近幾年來，拓撲絕緣體的研究在世界范圍內飛速發展，并成為凝聚態物理研
鐵磁金屬/拓撲絕緣體異質結中自旋流電荷流轉換效率
自旋流的產生、操作和探測是自旋電子學研究的最基本問題，其中一個關鍵目標是在室溫以上實現電荷流-自旋流的高效轉換。電荷流-自旋流轉換效率與材料中的自旋-軌道耦合密切相關，通過逆自旋霍爾效應（Inverse Spin Hall effect）和逆埃德爾施泰因效應（Inverse Edelstein
量子自旋液體首次在準二維材料內“現形”
據英國劍橋大學官方網站消息，英美兩國科學家首次在準二維材料α-氯化釕（α-RuCl3）內，觀察到一種新量子物態——量子自旋液體的“蛛絲馬跡”。研究人員表示，最新研究或有助于量子計算機的研制。 量子自旋液體是一種神秘的量子物質形態，由物理學家菲爾·安德森于1973年提出。科學家們認為，它隱藏在
帶填充狀態對二維電子氣Rashba自旋軌道耦合的影響
由于電荷與軌道重構，強關聯氧化物界面常常形成具有獨特性質的第三相，其中最有意思的發現就是兩個絕緣氧化物界面的高導電性二維電子氣。與常規半導體二維電子氣不同，界面勢阱中的電子具有d電子特征，可以占據不同的d軌道，從而帶來一系列新特性例如二維超導電性以及磁性與超導電性共存等。 針對如何獲得自旋極化
氧化物界面二維電子液體的光電協同場效應研究獲進展
研究發現，當條件合適時，在電子關聯氧化物異質界面LaAlO3/SrTiO3（LAO/STO）附近可形成二維電子液體。與常規半導體二維電子氣不同，勢阱中的電子具有d電子特征，可以占據不同的d軌道，從而帶來了一系列新特性，例如磁場依賴的輸運行為、鐵磁性和超導電性等。 由于維度限制，二維電
物理所等理論預言新型Kagome晶格量子自旋液體態
量子自旋液體是一種即使在零溫下也不會發生對稱性自發破缺的量子物質形態，其基本概念最早由諾貝爾獲得者P. W. Anderson在1973年提出。之后，人們嘗試利用自旋液體來解釋高溫超導的現象。近年來，隨著實驗上大量阻挫量子自旋材料的出現，找到具有自旋液體基態的材料變得越來越有可能。從實驗和理論兩
合肥研究院在空間反演對稱結構中實現光致純自旋流
近日，中國科學院合肥物質科學研究院固體物理研究所計算物理團隊研究員鄭小宏課題組在光致純自旋流研究中獲進展，提出結構具有空間反演對稱而自旋密度具有空間反演反對稱的體系是利用光學伽伐尼效應獲得純自旋流的理想體系，純自旋流的產生不依賴于光子的能量、光的偏振類型或偏振角。相關研究結果發表在Physica
物理所合作發現室溫下金剛石里弱耦合核自旋的量子跳變
量子比特是構成量子計算機的基本單元。在可能實現量子計算機的眾多候選者中，金剛石氮空位中心(nitrogen-vacancy, NV center) 正吸引著越來越多研究者。構成金剛石晶體的主要成分是沒有核自旋的12C原子。這個純凈的自旋環境讓氮空位中心量子比特在室溫下仍然保持著極長的相干時間，是
科學家發現自旋超固態巨磁卡效應
超固態是一種在接近絕對零度時涌現的新奇量子物態，兼具固體和超流體這兩種看似矛盾的特征。超固態自20世紀70年代作為理論猜測提出以來，除了冷原子氣的模擬實驗外，科學家尚未在固體物質中找到超固態存在的可靠實驗證據。中國科學院大學教授蘇剛、中國科學院物理研究所研究員孫培杰、中國科學院理論物理研究員所李偉、
科學家發現自旋超固態巨磁卡效應
超固態是一種在接近絕對零度時涌現的新奇量子物態，兼具固體和超流體這兩種看似矛盾的特征。超固態自20世紀70年代作為理論猜測提出以來，除了冷原子氣的模擬實驗外，科學家尚未在固體物質中找到超固態存在的可靠實驗證據。中國科學院大學教授蘇剛、中國科學院物理研究所研究員孫培杰、中國科學院理論物理研究員所李
自旋電子器件節能機制發現
記者8月15日從中國科學院寧波材料技術與工程研究所獲悉，該所柔性磁電功能材料與器件團隊在新一代自旋電子器件研究領域取得關鍵突破。研究人員利用“非傳統標度律”，將器件內部阻礙電子運動的“絆腳石”，轉變成提升性能的“加油站”，為破解自旋電子器件面臨的核心瓶頸提供了全新思路。相關研究論文在線發表于《自
鐵磁絕緣體中磁子輸運性質的全電學方法研究獲進展
磁性存儲和磁邏輯等自旋電子學器件的核心在于自旋信息的傳遞，特別是自旋信息的產生、操控和探測是自旋電子學領域的一個基本問題。現有的自旋電子學中自旋信息主要依賴金屬中的傳導電子，一個非常有趣的問題是，是否有其他粒子甚至是準粒子可以作為自旋信息的載體？作為鐵磁體中低能激發態的準粒子——磁子，是一種玻色
二維半金屬—二維超導體之間超流拖拽效應揭示
15日，記者從中國科學技術大學獲悉，該校曾長淦教授、李林副研究員研究團隊與北京量子信息科學研究院解宏毅副研究員等合作，通過構筑石墨烯與氧化物界面超導體系的復合結構，揭示了二維半金屬和二維超導體之間由于量子漲落誘導的巨幅超流拖拽效應。相關成果日前在線發表于《自然物理》。 對于兩個空間相近但彼此絕
國際研究小組發現困惑20多年的自旋液體隱藏秩序
一個由多國科學家組成的國際研究小組近日公布，他們發現鋱鈦氧化物冷卻至零下273攝氏度（絕對溫度0.1開爾文）時，自旋液體的量子性狀液體凝固，電子“軌道形狀”呈有序的罕見固體。這一困惑科學家20多年的鋱鈦氧化物謎一樣的秩序得以解開，成為理解物質新的量子狀態的重要發現。 鋱鈦氧化物被稱為自旋液
國際研究小組發現困惑20多年的自旋液體隱藏秩序
一個由多國科學家組成的國際研究小組近日公布，他們發現鋱鈦氧化物冷卻至零下273攝氏度（絕對溫度0.1開爾文）時，自旋液體的量子性狀液體凝固，電子“軌道形狀”呈有序的罕見固體。這一困惑科學家20多年的鋱鈦氧化物謎一樣的秩序得以解開，成為理解物質新的量子狀態的重要發現。 鋱鈦氧化物被稱為自旋液體，
中日美三國科學家聯合破解核自旋極化特性
中國吉林大學、日本東北大學和美國奧克拉荷馬大學的研究人員通過聯合研究破解了原子核自旋極化特性。這一研究成果刊登在英國科學雜志《自然通訊》（Nature Communications）的網絡版上。 研究人員將垂直方向磁場作用于封閉在二維結構里的電子，進行冷卻后，發現電阻消失。這說明，電流方向上的
我國科學家發現自旋超固態巨磁卡效應
超固態是一種在接近絕對零度時涌現的新奇量子物態，兼具固體和超流體這兩種看似矛盾的特征。超固態自20世紀70年代作為理論猜測提出以來，除了冷原子氣的模擬實驗外，科學家尚未在固體物質中找到超固態存在的可靠實驗證據。中國科學院大學教授蘇剛、中國科學院物理研究所研究員孫培杰、中國科學院理論物理研究員所李偉、
石墨烯中首次演示量子自旋霍爾效應
荷蘭代爾夫特理工大學科學家首次在無需外部磁場的條件下，觀測到石墨烯中的量子自旋流。這一突破性發現為自旋電子學的發展提供了關鍵支持，標志著向實現量子計算和先進存儲設備邁出了重要一步。相關成果發表于最新一期《自然·通訊》。這是科學家在實驗中首次在石墨烯中演示了“量子自旋霍爾效應”。在這種效應下，電子會沿
二維半金屬—二維超導體之間超流拖拽效應揭示
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/1/492653.shtm 科技日報合肥1月15日電 （記者吳長鋒）15日，記者從中國科學技術大學獲悉，該校曾長淦教授、李林副研究員研究團隊與北京量子信息科學研究院解宏毅副研究員等合作，通過構筑石墨烯與氧化
Nature子刊：自旋極化STM等對量子材料中自旋流的原位探測
近日，北京大學量子材料科學中心韓偉研究員、謝心澄院士和日本理化學研究所Sadamichi Maekawa教授受邀在國際著名刊物 Nature Materials （《自然-材料》)撰寫綜述文章，介紹“自旋流-新穎量子材料的靈敏探針”這一新興領域的前沿進展。 自旋電子學起源于巨磁阻效應的發現，在