量子材料领域十年难题破解:理想外尔半金属首次合成

科技日报
发布时间: 2025-01-28 08:49:54 574次浏览

 tXP知多少教育网-记录每日最新科研教育资讯

由日本理化学研究所新兴物质科学研究中心强关联量子输运实验室领导的国际团队,首次成功合成了理想的外尔半金属,标志着困扰量子材料领域十年的难题取得突破性进展。相关研究成果发表于最新一期《自然》杂志。tXP知多少教育网-记录每日最新科研教育资讯

研究示意图。图片来源:《自然》杂志

  ?tXP知多少教育网-记录每日最新科研教育资讯

外尔费米子是由晶体中电子的集体量子激发产生的。据预测,它们能展现出奇异的电磁特性,因此引起全球范围内的广泛关注。tXP知多少教育网-记录每日最新科研教育资讯

科学家在过去十年中对数千种晶体进行了深入研究,但大多数外尔半金属的电导性主要由不具备拓扑或特殊性质的电子主导,从而掩盖了外尔费米子的行为。此次,团队终于合成了一种仅含有一对外尔费米子且不存在无关电子态的金属材料。tXP知多少教育网-记录每日最新科研教育资讯

团队从拓扑半导体中设计出了外尔半金属。这一策略最初于2011年从理论上提出,但随后被学界搁置。tXP知多少教育网-记录每日最新科研教育资讯

半导体具有较小的“能隙”,使其能够在绝缘态和导电态之间切换,成为商用晶体管的基础。半金属可以看作是一种极限的半导体,其“能隙”为零,处于绝缘体和金属之间的临界点。在现实材料中,这种极端情况极为罕见。最著名的例子可能是石墨烯,已在莫尔物理学和柔性电子学中得到应用。tXP知多少教育网-记录每日最新科研教育资讯

该研究中使用的拓扑半导体为碲化铋。团队以高度可控的方式调整了材料的化学成分,用铬替代了铋,从而合成了(Cr,Bi)2Te3。他们对这种材料中巨大的反常霍尔效应感到好奇,因为它预示着拓扑半导体之外的新物理现象。tXP知多少教育网-记录每日最新科研教育资讯

与以往的外尔半金属不同,(Cr,Bi)2Te3独特的简单电子结构使团队能够利用精确的理论定量解释实验,并根据出现的巨大反常霍尔效应做出推断。团队表示,这一现象正是由材料内部新出现的外尔费米子所引起。tXP知多少教育网-记录每日最新科研教育资讯

本文链接:http://knowith.com/news-3-1618.html量子材料领域十年难题破解:理想外尔半金属首次合成

声明:本网页内容由互联网博主自发贡献,不代表本站观点,本站不承担任何法律责任。天上不会到馅饼,请大家谨防诈骗!若有侵权等问题请及时与本网联系,我们将在第一时间删除处理。

热门文章

延伸阅读

相关阅读

山东春季高考本科分数线(春季高考专科分数线)
小编今天整理了一些山东春季高考本科分数线(春季高考专科分数线)相关内容,希望能够帮到大家。 山东省2022年 春季高考 38个科目的本科 录取分数线 分别为:农作物生产类541分,林果蔬菜生产类49
上海春考分数线是多少?
最近经常有小伙伴私信询问上海春考分数线是多少?相关的问题,今天,小编整理了以下内容,希望可以对大家有所帮助。 2023年上海春考分数线为253分。 一、春考的释义 春考,又称春季高考,是指
2024深圳春季高考报名时间 2023广东春季考试时间
2024深圳春季高考报名时间 2023广东春季考试时间很多朋友对这方面很关心,整理了相关文章,供大家参考,一起来看一下吧! 其他信息: 广东2023年春季高考:依学考录取将于2022年11月1日至10日报名。
高考快递古诗文2024 2023高考语文古诗文默写范围
小编给大家带来了高考快递古诗文2024 2023高考语文古诗文默写范围相关文章,一起来看一下吧。 2023语文高考古诗文范围如下: 1、2023年高考语文必背篇目为60篇,包括文言文20篇(必修教材10篇
安徽高考使用什么试卷?
小编今天整理了一些安徽高考使用什么试卷?相关内容,希望能够帮到大家。 安徽高考使用全国I卷(全国乙卷),即新课标一卷。 大多数人不理解为什么各个省份的高考试卷不一样,有的省份是自主命题,
黑龙江单招护理学校有哪些
最近经常有小伙伴私信询问黑龙江单招护理学校有哪些相关的问题,今天,小编整理了以下内容,希望可以对大家有所帮助。 参考去年的高职单招招生计划,有护理的公办学校有:黑龙江护理高等专科学校、大庆医

热点精选

最新推荐

您可能感兴趣