中國學者提出拓撲激發磁卡效應
近日，由中國科學院大學教授蘇剛和中國科學院理論物理研究所研究員李偉組成的聯合研究團隊，運用先進的有限溫度張量網絡態方法，經大規模計算完整地給出了鐵磁與反鐵磁情形下吉塔耶夫（Kitaev）蜂巢晶格模型的溫度- 磁場相圖，發現了由拓撲激發所引發的巨大磁卡效應，并提出一種無需利用液氦的極低溫制冷新機理，為吉塔耶夫磁體可能的應用指明了新方向。這項工作發表在《自然—通訊》上。阻挫量子磁體可作為新型的磁制冷工質，有望實現極低溫的固態制冷。吉塔耶夫量子自旋液體由于阻挫效應與量子漲落的共同作用，即便在遠低于相互作用能標的低溫甚至零溫時也不會形成磁有序，其低能拓撲激發會攜帶巨大的低溫熵，通過外場的有效調控能夠實現顯著的磁卡效應，進而實現拓撲激發極低溫制冷，這為探索新型固態制冷機制可開辟一條新途徑。研究團隊利用自行開發的精確高效有限溫度張量網絡態方法，經大規模計算系統地給出了鐵磁及反鐵磁吉塔耶夫蜂巢晶格阻挫模型的溫度- 磁場相圖......閱讀全文
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
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、
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、
我國科學家提出無液氦極低溫制冷新思路
9月12日，記者從中國科學院大學獲悉，由該校蘇剛教授和中國科學院理論物理所李偉研究員組成的聯合研究團隊，運用先進的有限溫度張量網絡態方法，發現了由拓撲激發所引發的巨大磁卡效應，并提出一種無需利用液氦的極低溫制冷新思路，為吉塔耶夫磁體可能的應用指明了新方向。相關研究成果發表于《自然·通訊》上。
壓電效應和拓撲量子相變
近期，美國賓夕法尼亞州立大學劉朝星教授課題組從理論上提出壓電響應的突變可以表征一系列二維拓撲相變,從而第1次揭示了壓電系數和拓撲相變間的關系。相關成果以“Piezoelectricity and Topological Quantum Phase Transitions in Two-Dime
拓撲絕緣體內奇異量子效應室溫下首現
科技日報北京10月27日電 （記者劉霞）據《自然·材料》雜志10月封面文章，美國科學家在研究一種鉍基拓撲材料時，首次在室溫下觀察到了拓撲絕緣體內的獨特量子效應，有望為下一代量子技術，如能效更高的自旋電子技術的發展奠定基礎，也將加速更高效且更“綠色”量子材料的研發。 拓撲絕緣體是一種特殊的材料，內
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
北大拓撲絕緣體納米材料光熱電效應研究獲突破
據北京大學新聞網消息，拓撲絕緣體的材料制備和量子輸運特性是近年來國際研究前沿的一個熱點。在眾多拓撲絕緣體材料中，Bi2Se3是拓撲絕緣體家族中一種重要的三維強拓撲絕緣體。拓撲絕緣體納米結構因其巨大的比表面積和增強的表面電導貢獻非常有利于探索拓撲絕緣體奇異表面態的物理性質和開發拓撲絕緣體在自旋電子
二維量子磁體中觀察到新奇“拓撲克爾效應”
記者7日從中國科學技術大學獲悉，該校國際功能材料量子設計中心訪問博士后李肖音等，與中國科學院強磁場科學中心等單位合作，在二維新型量子磁體斯格明子元激發的理論與實驗研究中取得重要進展。他們創造性地提出了“拓撲克爾效應”的概念，并將研究成果日前在線發表于國際期刊《自然·物理》。斯格明子的概念起源于粒子物
我國揭示石墨烯/鐵磁金屬界面拓撲磁結構Rashba效應誘導
磁斯格明子，一種受拓撲保護的磁渦旋結構（如圖1），因其可以做到納米尺寸、非易失且易驅動從而非常適合應用在信息存儲、邏輯運算或者神經網絡技術等領域，是近些年來自旋電子學研究的熱點。然而要實現磁斯格明子在自旋電子學器件上的應用還要解決諸如其室溫下的穩定性、可控讀寫、高密度以及與當前磁存儲結構兼容等諸
科學家在二維量子磁體中發現“拓撲克爾效應”
近日，中國科學院合肥物質科學研究院與中國科學技術大學等合作，依托穩態強磁場實驗裝置（SHMFF），在二維新型量子磁體斯格明子元激發的理論與實驗研究中取得進展，提出“拓撲克爾效應”的概念。斯格明子的概念起源于粒子物理，被廣泛應用于描述凝聚態磁性材料中一類獨特的拓撲元激發，其自旋在實空間以旋渦狀或環狀排
我國學者發現磁性拓撲絕緣體中的雙分量反常霍爾效應
反常霍爾效應是磁性材料的基本輸運性質之一。經過長達一百多年的研究，直至本世紀初物理學家們才認識到反常霍爾效應與電子能帶的貝里曲率相關。近年來，磁性拓撲絕緣體中的自旋結構、貝里曲率和反常霍爾效應之間的關系受到了廣泛的關注。一個重要的實驗進展是在Cr、V等摻雜的(Bi,Sb)2Te3薄膜中觀察到了量
磁性拓撲絕緣體中的量子化反常霍爾效應研究取得進展
圖1：量子霍爾效應（左）與量子化反常霍爾效應（右）的比較示意圖 最近，中國科學院物理研究所/北京凝聚態物理國家實驗室方忠、戴希研究組在無需外磁場的量子霍爾效應研究中取得重要進展。本工作發表在《科學》雜志上【R.Yu,et.al., Science, 3June2010
物理所揭示永磁薄膜材料中拓撲增強的室溫大反常能斯特效應
反常能斯特效應（anomalous Nernst effect，ANE）是橫向的熱電效應，即鐵磁材料在受溫度梯度影響時產生的一種與溫度梯度方向和自發磁化方向相垂直的電勢差。反常能斯特效應克服了正常能斯特效應需要在強磁場下才能實現的缺點，且所產生熱電壓方向與熱流方向相互垂直。因此，基于此效應制作的
物理所預言一種新類型的拓撲絕緣體和量子自旋霍爾效應
日前，中國科學院物理研究所/北京凝聚態物理國家實驗室（籌）孫慶豐和謝心澄研究員在鐵磁石墨烯體系中預言了一種新類型的拓撲絕緣體和量子自旋霍爾效應【PRL，104,066805(2010)】。 近幾年來，一種全新的量子物質態――拓撲絕緣體已蓬勃興起。與傳統的絕緣體比較，拓撲絕緣體有
鐵電材料中電卡效應的制冷原理
制冷是人們日常生活中必不可少的事情,從水果、蔬菜、肉類保鮮,到空調的使用,再到醫用方面的器官冷藏、核磁共振成像等,都需要制冷。普通的壓縮機制冷的方法已經差不多到了其極限,并且其排出的有機氣體,直接破壞嗅氧層,引起了溫室效應,對環境的破壞作用已越來越受到人們的重視。尋找新的制冷方式成為一項刻不容緩
鉤狀效應的效應
前帶、后帶效應從圖中可見，曲線的高峰部分是抗原抗體分子比例合適的范圍，稱為抗原抗體反應的等價帶（zone of equivalence）。在此范圍內，抗原抗體充分結合，形成的沉淀物最多，表明抗原與抗體濃度的比例最為合適，稱為最適比（optimalratio）。在等價帶前后分別為抗體、抗原過剩則影響沉
鐵電材料中的大電卡效應的應用前景
制冷是人們日常生活中必不可少的事情, 從水果、蔬菜、肉類保鮮, 到空調的使用, 再到醫用方面的核磁共振成像等, 都需要制冷。普通的壓縮機制冷的方法已經差不多到了其極限, 并且其排出的有機氣體, 直接破壞嗅氧層, 引起了溫室效應, 對環境的破壞作用已越來越受到人們的重視。尋找新的制冷方式成為一項刻
突破傳統，“新式”制冷－迎來“曙光”
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/1/515851.shtm極低溫制冷廣泛應用于大科學裝置、深空探測、氫能儲運、材料科學、量子計算等國家安全和戰略高技術領域，然而，過去極低溫制冷始終離不開稀缺的氦元素，特別是面臨全球短缺的氦3，有什么方法可不用
降溫至94毫開！“新式”制冷迎來“曙光”
極低溫制冷廣泛應用于大科學裝置、深空探測、材料科學、量子計算等國家安全和戰略高技術領域。然而，過去極低溫制冷始終離不開稀缺的氦元素，特別是全球都面臨短缺的氦3。 有什么方法可以不用氦元素就能實現極低溫制冷？這需要在科學原理上進行改變。 1月11日，《自然》在線刊發中國科學院大學教授蘇剛、中國
首次在磁性拓撲絕緣體中觀測到清晰的拓撲表面態
近十幾年來，拓撲絕緣體已經成為凝聚態物理領域的一個重要研究方向。對于Z2拓撲絕緣體，其拓撲性質受到時間反演對稱性的保護。如果將Z2拓撲絕緣體的時間反演對稱性破壞，會形成一類新的拓撲態，即磁性拓撲絕緣體。磁性拓撲絕緣體可以表現出一系列新奇的物理性質，例如量子反常霍爾效應、手性馬約拉納費米子、軸子絕
電光效應的效應特點
某些晶體，特別是壓電晶體，在外加電場的作用下，改變了原先各向異性的性質（如沿原先光軸的方向產生了附加的雙折射效應），這種電光效應稱為普克耳斯效應。普克爾斯效應與克爾效應相比，有以下特點：a）具有泡克耳斯效應的透明介質一般為晶體；b）普克爾斯效應是線性電光效應，由附加雙折射效應所引起的o光和e光的相位
電光效應的效應特點
某些晶體，特別是壓電晶體，在外加電場的作用下，改變了原先各向異性的性質（如沿原先光軸的方向產生了附加的雙折射效應），這種電光效應稱為普克耳斯效應。普克爾斯效應與克爾效應相比，有以下特點：a）具有泡克耳斯效應的透明介質一般為晶體；b）普克爾斯效應是線性電光效應，由附加雙折射效應所引起的o光和e光的相位
拓撲相變研究中國也很強
一塊碲化鉍石頭,普通人把它歸類為“固體”,但它的準確分類應該是“拓撲絕緣體”。“拓撲”二字一加,物質的存在方式極大豐富。10月4日,三位美國人因為“拓撲相變”研究被授予2016年度諾貝爾物理學獎。而中國科學家近幾年也在這一領域大放異彩。 “我讀著他們的文章開始了研究,對他們的工作非常敬佩,他們
拓撲異構酶的簡介
DNA拓撲異構酶是存在于細胞核內的一類酶，他們能夠催化DNA鏈的斷裂和結合，從而控制DNA的拓撲狀態，拓撲異構酶參與了超螺旋結構模板的調節。哺乳動物中主要存在兩種拓撲異構酶。DNA拓撲異構酶I通過形成短暫的單鏈裂解-結合循環，催化DNA復制的拓撲異構狀態的變化；相反，拓撲異構酶II通過引起瞬間雙
拓撲異構酶的分類
可分為兩類一類叫拓撲異構酶I，一類叫拓撲異構酶II。拓撲異構酶I催化DNA鏈的斷裂和重新連接，每次只作用于一條鏈，即催化瞬時的單鏈的斷裂和連接，它們不需要能量輔因子如ATP或NAD。E.coliDNA拓撲異構酶I又稱ω蛋白，大白鼠肝DNA拓撲異構酶I又稱切刻-封閉酶(nicking-closin
拓撲異構酶的用途
DNA的結構轉換和解析 Ⅱ型拓撲異構酶 Ⅱ型拓撲異構酶巧妙地執行了打開DNA雙螺旋的過程。它將DNA的一個雙螺旋結構切開，并讓另一個螺旋從缺口處穿過，在此之后一個雙螺旋便被打開。這里顯示的圖片是由兩個蛋白構建的：這個編號為1bgw的蛋白具有拓撲異構酶的下半部分結構，另外一個編號為1eil的蛋
DNA拓撲學參數介紹
1.連環數（Linking number）：在雙螺旋DNA中，一條鏈以右手螺旋繞另一條鏈纏繞的次數，以L 表示（或以α表示），其計數方法為處于松弛環形DNA時的螺旋周數，肯定為整數，右手螺旋為正、左手螺旋為負。2.纏繞數（Twisting number）：即DNA分子中的Watson-Crick螺旋
首次發現新奇拓撲量子態
? 最新發現與創新 從中國科學院合肥物質科學研究院獲悉，該院穩態強磁場中心的郝寧寧研究員課題組，在拓撲新物態研究中取得最新進展，他們發現硫化鐵化合物中存在一種交錯二聚型反鐵磁序，并且這種反鐵磁序會調制體系進入一種新的拓撲物態：拓撲晶體反鐵磁相。相關研究成果日前相繼發表在歐洲物理學會《新物理學雜
拓撲異構酶的用途介紹
DNA的結構轉換和解析 Ⅱ型拓撲異構酶巧妙地執行了打開DNA雙螺旋的過程。它將DNA的一個雙螺旋結構切開，并讓另一個螺旋從缺口處穿過，在此之后一個雙螺旋便被打開。由兩個蛋白構建的：這個編號為1bgw的蛋白具有拓撲異構酶的下半部分結構，另外一個編號為1eil的蛋白來自于一個旋轉酶的結構域，它與拓