量子材料內首次測量電子自旋
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/6/502752.shtm一個國際研究團隊首次成功測量了一類新型量子材料內的電子自旋,這一成就有望徹底改變未來量子材料的研究方式,為量子技術的發展開辟新途徑,并在可再生能源、生物醫學、電子學、量子計算機等諸多領域找到用武之地。相關研究論文已刊發于最新一期《自然·物理學》雜志。 左邊是實驗結果,中間和右邊是理論建模。紅色和藍色表示電子的速度。圖片來源:意大利博洛尼亞大學電子自旋是電子的基本性質之一,指電子在空間移動的曲率。在最新研究中,來自意大利、德國、英國和美國的研究人員,通過先進的實驗技術,利用粒子加速器同步加速器產生的光,并借助于對物質行為建模的現代技術,首次成功測量了一種新型的、頗具潛力的拓撲量子“籠目”(kagome)材料內電子的自旋,這也是科學家首次測量與拓撲概念相關的電子自旋。“籠目”指一種傳統的編織竹紋,......閱讀全文
量子材料內首次測量電子自旋
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/6/502752.shtm一個國際研究團隊首次成功測量了一類新型量子材料內的電子自旋,這一成就有望徹底改變未來量子材料的研究方式,為量子技術的發展開辟新途徑,并在可再生能源、生物醫學、電子學、量子計算機等諸多領
電子自旋的聲學操縱能改善量子控制
近日,德俄科學家合作研發一種自旋量子位的聲學操控方法,展示了表面聲波的應變場與碳化硅中硅空位的激發態自旋之間的相互作用。新方法有望改善電子自旋的量子控制,并為微型量子設備高效處理量子信息提供新的可能性。 色心是晶體中的晶格缺陷,可以捕獲一個或多個額外電子。被捕獲的電子通常會吸收可見光譜中的光
電子自旋的聲學操縱能改善量子控制
近日,德俄科學家合作研發一種自旋量子位的聲學操控方法,展示了表面聲波的應變場與碳化硅中硅空位的激發態自旋之間的相互作用。新方法有望改善電子自旋的量子控制,并為微型量子設備高效處理量子信息提供新的可能性。 色心是晶體中的晶格缺陷,可以捕獲一個或多個額外電子。被捕獲的電子通常會吸收可見光譜中的光,
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
Kagome量子自旋液體分數化自旋激發獲得新思路
量子自旋液體是一種新的物質形態,可用拓撲序的長程多體糾纏來描述。量子自旋液體備受關注,這是由于其在高溫超導機制和量子計算中的廣闊應用,更源于其背后深刻的物理機制。自旋1/2的Kagome晶格反鐵磁體系具有強烈的幾何阻挫和量子漲落,是可能存在量子自旋液體的典型模型。ZnCu3(OH)6Cl2是第一
自旋超固態的宏觀量子自旋輸運研究獲進展
超固態是一類在極低溫時涌現的新奇量子物態,具有固體的晶格有序與超流體的無耗散輸運特性。因此,亟待直接探測自旋超固態的超流動性,以觀察其宏觀量子輸運性質。近期,中國科學院理論物理研究所科研團隊等,利用有限溫度張量網絡方法,剖析了三角晶格反鐵磁海森堡模型的自旋塞貝克效應,預言了其存在隨溫度下降不“衰減”
室溫下量子材料實現“自旋”控制
科技日報北京8月16日電?(記者張佳欣)據《自然》雜志16日報道,英國劍橋大學領導的一個國際研究團隊找到了一種控制有機半導體中光和量子“自旋”相互作用的方法,即使在室溫下也能發揮作用,為潛在的量子應用開辟了新前景。幾乎所有量子技術都涉及自旋。電子運動時通常會形成穩定的電子對,一個電子自旋向上,一個電
人類首次直接“看到”量子自旋效應
據新加坡國立大學(NUS)官網近日報道,該校科學家領導的國際科研團隊,首次直接“看到”拓撲絕緣體和金屬中電子的量子自旋現象,為未來研發先進的量子計算組件以及設備鋪平了道路,距離實現量子計算又近了一步。 量子計算機目前仍處于研發的初期階段,但其展現出的計算速度已經是傳統技術的數百萬倍,其非凡的處
學家實驗模擬出量子自旋液體
1965年諾貝爾物理學獎得主菲利普·沃倫·安德森在1973年首次提出一種新物質狀態——量子自旋液體。其不同性質在高溫超導和量子計算機等量子技術領域有著廣闊的應用前景。但問題在于,從未有人見過這種物質狀態,至少近50年來一直如此。如今,哈佛大學領導的一個物理學家團隊表示,他們終于通過實驗模擬并分析
美揭示量子自旋液體的存在機理
據美國物理學家組織網8月15日報道,美國馬里蘭大學伯克分校聯合量子研究所(JQI)、美國國家標準與技術研究院(NIST)和喬治敦大學的科學家揭示了物質的量子狀態——自旋液體的存在機理,有望加深科學家對超導性的理解。相關研究結果發表在8月12日出版的《物理學評論快報》上。 自旋
“混血”納米設備可控制量子比特自旋
美國科學家使用其研發的獨特的金屬—半導體“混血”納米設備,演示了一種新的光和物質的相互作用,且在僅為幾納米的膠體納米結構中首次實現了對量子比特自旋進行完全的量子控制,這些新進展朝著制造出量子計算機邁開了更加關鍵的一步。該研究成果發表在7月1日的《自然》雜志上。 馬里蘭大學納
“基于核自旋量子調控的固態量子計算研究”通過驗收
10月22日,由中國科學技術大學杜江峰教授主持的國家重大科學研究計劃“基于核自旋量子調控的固態量子計算研究”項目課題結題驗收會在合肥召開。中科院理論物理所于淥院士、中科院武漢物數所葉朝輝院士、清華大學朱邦芬院士等擔任課題結題驗收組專家。科技部基礎司、中科院基礎局相關領導以及中國科大校長侯建國等出
韓國實現4D觀察量子自旋波
韓國浦項科技大學浦項加速器實驗室(PAL)科研團隊利用第四代線性同步加速器(X射線自由電子激光器)成功實現了對量子自旋波的4D觀察。 隨著大數據和人工智能的發展,硬盤等海量存儲設備變得更加重要。為提高磁性存儲設備的容量和處理速度,需要一種快速控制磁性材料特性的技術。科研團隊的核心技術就是利用共
全新磁性材料展現量子自旋液態
據物理學家組織網22日報道,一個國際科研團隊在尋找新的物質形態方面取得重大突破:他們證明,與鈣鈦礦相關的金屬氧化物TbInO3展現出量子自旋液態,這是科學家很長時間以來一直在追尋的一種物質形態,有望應用于量子計算等領域。 40多年前,諾貝爾物理學獎得主菲利普·安德森從理論上提出了量子自旋液態。
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
鐵基超導體電子向列相中的自旋關聯與量子漲落獲進展
因對稱性破缺而出現的有序電子態是凝聚態物理研究中俯拾皆是的基本現象。類比于液晶中的向列相,物理學家提出在關聯電子材料中同樣可能存在類似的“電子向列相”,即由于電子相互作用,系統呈現出打破晶格固有的旋轉對稱性的電子態。在鐵基超導材料中,隨著溫度的降低,其母體大多將經歷從四重對稱的四方相到二重對稱的
基于自旋量子調控的固態量子計算研究項目取得系列成果
作為經典計算方式的繼承和發展,量子計算能有效處理經典計算科學中的許多具有相當計算復雜度甚至無法完成的難題,比如大數的質因數分解,量子人工智能問題等。圖片來源于網絡 中國科學技術大學杜江峰主持的重大科學研究計劃項目“基于自旋量子調控的固態量子計算研究”發展了先進的自旋實驗技術與實驗裝備,為自旋
科學家發現奇異液態自旋量子-可用于量子計算機
?? 科學家們在劍橋大學主導的研究中發現了一種在40年前被首次預測到的奇異的新狀態物質。液態自旋量子是一種物質的神秘狀態,它被世人認為暗藏于某些磁性物質,但從未在自然界中被確鑿發現據國外媒體報道,科學家們在劍橋大學主導的一項研究中發現了一種在40年前被首次預測到的奇異的新狀態物質。這種名為液態自旋量
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
電子自旋共振波譜儀
電子自旋共振波譜儀是一種用于化學、材料科學領域的分析儀器,于2014年2月24日啟用。 技術指標 1、靈敏度:可檢測到的絕對最小自旋數: ≦ 1.5*109 spins/G 線寬; 信噪比: S/N ≧ 2000:1 2、分辨率:數字化分辨率:24 bit;磁體分辨率:10 mG 3、穩定性
電子順磁/電子自旋共振波譜儀
現在有確鑿的證據表明,自由基是人類疾病的主要原因,如電離輻射,硫酸鐵中毒,用高壓氧治療的早產兒,百草枯(除草劑)中毒,紫外線輻射誘發的癌癥和四氯化碳中毒等。電子順磁共振(EPR),也被稱為電子自旋共振(ESR),是一種精密的光譜技術,可以檢測化學和生物系統中的自由基。在我們看來,生物電子自旋共振的核
科學家實驗模擬出量子自旋液體
1965年諾貝爾物理學獎得主菲利普·沃倫·安德森在1973年首次提出一種新物質狀態——量子自旋液體。其不同性質在高溫超導和量子計算機等量子技術領域有著廣闊的應用前景。但問題在于,從未有人見過這種物質狀態,至少近50年來一直如此。如今,哈佛大學領導的一個物理學家團隊表示,他們終于通過實驗模擬并分析了這
《自然》:復旦觀測到量子自旋液體分數化激發
復旦大學物理學系趙俊課題組與陳鋼課題組及合作者利用中子散射技術在量子自旋液體候選材料YbMgGaO4中首次觀測到了分數化自旋激發----完整的自旋子激發譜,這一結果為該體系中量子自旋液體態的實現提供了強有力的證據。12月5日,相關研究成果在線發表于《自然》(Nature)雜志。 據悉,復旦大
電子順磁共振波譜儀——電子自旋技術
使用一臺在其探針的尖端涂覆有金屬鐵的特制隧道掃描顯微鏡,不同的電子自旋方向導致單個鈷原子具有不同的形狀。不同的電子自旋方向導致單個鈷原子具有不同的形狀。對一個金屬錳盤上的鈷原子進行了操縱。(電子順磁共振波譜儀)借助這個特制探針,通過改變單個鈷原子在錳板表面的位置,使鈷原子中電子自旋的方向產生了變化。
電子自旋順磁共振儀簡介
電子自旋順磁共振儀可使用在物理、生物、化學等領域,可作為研究領域最有效的科研手段之一。主要測樣品中單電子、自由基及自由基對。可檢測的樣品狀態為液體、固體、粉末、薄膜以及動物內臟組織。 對于有機光化學體系可測自旋標記、自旋捕獲及電子轉移樣品。更重要的是檢測短命樣品的中間體(納秒級)。
微電子自旋共振波譜儀
微電子自旋共振波譜儀是一種用于化學、自然科學相關工程與技術、材料科學、環境科學技術及資源科學技術領域的分析儀器,于2018年7月11日啟用。 技術指標 靈敏度:8*1013 spin/T;分辨率 0.006mT;最大磁場強度0.7T;掃描寬度10-4-0.65T;波段范圍:X波段;微波功率:
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
拓撲自旋電子學研究獲進展
華南師范大學物理學院教授鄧明勛/研究員王瑞強團隊與合作者,在拓撲自旋電子學領域取得重要進展:在非磁拓撲Dirac半金屬材料中發現了一種全新的自旋極化現象——非平衡隱藏自旋極化。相關成果9月5日在線發表于《物理評論快報》(Physical Review Letters)。 隱藏自旋極化是指在中心
電子自旋共振的檢測對象
①在分子軌道中出現不配對電子(或稱單電子)的物質。如自由基(含有一個單電子的分子)、雙基及多基(含有兩個及兩個以上單電子的分子)、三重態分子(在分子軌道中亦具有兩個單電子,但它們相距很近,彼此間有很強的磁的相互作用,與雙基不同)等。②在原子軌道中出現單電子的物質,如堿金屬的原子、過渡金屬離子(包括鐵
電子自旋共振的主要特性
由于通常采用高頻調場以提高儀器靈敏度,記錄儀上記出的不是微波吸收曲線(由吸收系數X''對磁場強度H作圖)本身,而是它對H的一次微分曲線。后者的兩個極值對應于吸收曲線上斜率最大的兩點,而它與基線的交點對應于吸收曲線的頂點。g值從共振條件hv=gβH看來,h、β為常數,在微波頻率固定后,