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从量子霍尔效应发现至今的四十余年间，拓扑体系一直是凝聚态物理研究的重点和热点之一，特别是在关联电子体系的拓扑物态方面发现了十分丰富的物理现象，如分数量子霍尔效应、拓扑莫特绝缘体、强关联陈绝缘体、量子自旋液体、拓扑超导等等。然而，目前能够对相互作用强度进行可控调节和定量研究的拓扑体系仍然较少。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Q02/HX-Q02课题组的沈洁特聘研究员、吕力研究员...
中国科学院物理所揭示弗洛凯非阿贝尔拓扑绝缘体及多重体边对应（图）
拓扑绝缘体 凝聚态物理 量子
2023/10/27
在过去近二十年，拓扑物相里备受理论和实验学家的关注，成为凝聚态物理和量子模拟等领域的研究热点。基于体系的对称性和维度，拓扑绝缘体可分为十个Atland-Zirnbauer类。系统的拓扑不变量由阿贝尔群元Z或Z2给出。科学家发现某些对称保护拓扑相可超越以上阿贝尔型分类。例如，当多个带隙耦合在一起时，同时具有时间与空间（PT）反演对称性时，一维绝缘体的拓扑不变量由非阿贝尔群表示。体系的拓扑态由四元数荷...
国外首次在拓扑绝缘体中制造出激子
拓扑绝缘体 激子 量子物质
2024/1/23
德国“维尔茨堡-德累斯顿卓越集群—量子物质复杂性和拓扑结构”（ct.qmat）的科研人员在拓扑绝缘体中制造出了激子，有助于新一代光控电脑芯片和量子技术研究。相关研究已发表在《自然通讯》杂志。
极化材料与器件教育部重点实验室蒋烨平课题组对三维拓扑绝缘体表面态的束缚态进行深入研究，观察到其中的Berry相开关行为。该工作以“Berry-phase switch in electrostatically-confined topological surface states”为题发表在2022年3月25日的Physical Review Letters上，并被选为本期封面文章。华东师范大学为...
拓扑电子材料（如拓扑绝缘体、磁性拓扑绝缘体等）由于具有特殊的拓扑性质和潜在的应用前景，近年来引起电子学及相关领域广泛关注，产生了一系列重要的研究成果。
记者19日从中科院合肥物质科学研究院获悉，该院强磁场中心田明亮课题组利用磁输运方法，在本征反铁磁拓扑绝缘体中发现体态轨道磁矩产生的四重对称性的平面霍尔效应。相关研究成果日前发表于国际期刊《纳米通信》。
2021年12月23日，北京大学物理学院物理学院量子材料科学中心何庆林研究员与美国伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校Taylor L. Hughes、约翰·霍普金斯大学N. Peter Armitage、日本理化学研究所Yoshinori Tokura教授和加州大学洛杉矶分校王康隆教授合作，在《自然·材料》（Nature Materials）“展望”（Perspective）栏目在线发表了题为“拓扑绝缘...
作为一种磁性拓扑绝缘体，锰铋碲晶体（MnBi2Te4）自被发现以来一直备受关注；其量子化现象一般在实验中通过外磁场辅助来观测。一方面，磁场诱导的交换能隙使得量子反常霍尔相更容易被测度，然而另一方面，强磁场也会诱导量子霍尔效应，因此，对于实验观测到的拓扑相是量子霍尔相、量子反常霍尔相或二者的共存相，尚存疑问。通常情况下，实验制备的MnBi2Te4拥有极低的迁移率（74 cm2·V-1·s-1～150...
山东大学物理学院戴瑛教授团队在二维铁电拓扑绝缘体研究方面取得新进展（图）
二维体系 铁电拓扑绝缘体 铁电极化 量子体系
2021/11/9
二维体系中量子自旋霍尔效应与铁电极化的耦合为非易失性调控拓扑态提供了新的可能，这同时也在低能耗、高响应速度的纳米电子器件应用上展现了巨大的前景。虽然铁电极化与能带拓扑的来源没有内在的排斥，但是它们在量子体系中的共存和耦合却少有报道。这主要是由于通常铁电性主要存在于宽带隙体系中，而拓扑体系大多为窄带隙。为突破以上研究限制，戴瑛教授团队提出层间滑移方法在拓扑材料多层中引入层间铁电性，并进一步阐明了实现...
各类拓扑物态的发现不仅革新了人们对于物质分类的认识，也为拓扑材料的未来应用奠定了基础。到目前为止，人们深入研究了晶体中的拓扑物态并取得丰富的研究成果，但是对于准晶体中的拓扑态依然缺乏充分的了解。另一方面，拓扑态具有独特的体-边对应关系，即受拓扑保护的边界态通常出现在比体态低一维的边缘或表面上。高阶拓扑态因其边缘态出现在更低维度的新型体-边对应关系，近年来引发广泛关注和研究兴趣。
近日，南方科技大学量子科学与工程研究院副研究员陈朝宇课题组、物理系副教授刘奇航课题组与物理系副教授刘畅课题组联合研究，发现了“半磁性拓扑绝缘体”这一崭新的物态。相关工作以题为“Half-Magnetic Topological Insulator with magnetization induced Dirac gap at selected surface”发表在顶级物理期刊《物理评论X》(Ph...
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。
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...
南京大学现代工程与应用科学学院何程、陈延峰团队在微结构声拓扑态研究中取得重要进展——首次实现了三维声拓扑绝缘体（图）
南京大学现代工程与应用科学学院 何程 陈延峰 微结构 声拓扑态 三维 绝缘体
2020/5/28
南京大学固体微结构物理国家重点实验室、现代工程与应用科学学院、人工微结构科学与技术协同创新中心的何程、陈延峰研究团队，在理论上设计和实验研制出三维声拓扑绝缘体，观测到了其中无能隙的二维狄拉克型表面色散和无能隙的一维拓扑棱态。该工作揭示出拓扑声子在三维微结构材料中边界局域的、单向的和无反射损耗的传播特性，为利用人工设计的对称性和三维声子晶体研制拓扑声学和自旋声学器件发展了新的原理。相关工作以"Aco...