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关于自旋超流基态的研究
研究小组首先利用激光分子束外延技术生长了具有原子级别平整度的反铁磁Cr2O3薄膜,是电荷的绝缘体。采用非局域自旋输运的技术,用热方法在铂电极和Cr2O3薄膜界面注入自旋流、产生自旋压,在另外一个铂电极处利用铂的自旋霍尔效应测量自旋流的输运(图A)。实验数据显示在低温下自旋输信号出现饱和现象,对应着自旋导的饱和,也就是零自旋阻效应;即自旋超流基态的最重要基本性质之一(图B)。在此基础上,该研究小组又系统研究了不同自旋输运距离下自旋超流的输运现象,证明了自旋在该自旋超流基态可以进行长距离的输运,并且其随输运距离的关系与自旋超流态输运理论预言一致(图C)。该工作是是自旋超导态领域研究的一项重大突破,势必推动自旋超导态的快速发展,为研究基于自旋玻色子的玻色爱因斯坦凝聚的基础物理研究提供了实验平台,并为新型量子自旋器件,如自旋流约瑟夫森结等,奠定了实验基础。图:自旋超流基态的重要实验证据。(A)非局域自旋输运测量示意图。用热方法在左边铂电极和Cr2O3薄膜界面注入自旋流,在右边铂电极处利用铂的自旋霍尔效应测量自旋流的输运。(B)自低温下自旋输信号出现饱和现象,反映出自旋超流基态的零自旋阻效应。(C)自旋信号随其随输运距离的关系与自旋超流态输运理论预言一致。
北京大学 2021-04-11
针对自旋流--新颖量子材料灵敏探针的研究
北京大学量子材料科学中心的韩伟研究员和谢心澄院士,以及日本理化学研究所的Sadamichi Maekawa教授,受邀在国际著名刊物《自然-材料》(Nature Materials)上撰写综述文章,介绍“自旋流--新颖量子材料的灵敏探针”这一新兴领域的前沿进展。 自旋电子学起源于巨磁阻效应的发现,在当时而言,自旋流指的仅仅是电子自旋的传播。随着自旋电子学的蓬勃发展,与相关研究的不断深入,新的自旋流现象与机制不断被拓展,相关研究证明一系列的粒子或者准粒子携带的自旋都能够形成自旋流,比如磁性绝缘体中的磁振子、超导体中自旋三重态和准粒子、量子自旋液体中的自旋子、自旋超导态等。尤其是对于量子材料而言,由于其往往具有独特的自旋性质,基于自旋流探针的研究方法就成为了表征量子材料物性的有效手段。 量子材料都是凝聚态物理与材料科学领域的研究前沿之一,其量子性质起源于诸多量子效应,包括低维尺寸效应,量子限域效应,量子相干效应,量子阻挫效应,能带结构的拓扑性,自旋轨道耦合,对称性限制等等。量子材料包括石墨烯,高温超导体,拓扑绝缘体,外尔半金属,量子自旋液体,自旋超流体等等。量子材料可以表现出诸多与自旋相关的量子性质,如二维过渡金属硫族化合物中的自旋-谷耦合,以及拓扑绝缘体当中的自旋-动量锁定等。因为量子材料的自旋属性在下一代的量子信息存储和量子计算科学当中的应用潜力,所以研究量子材料的自旋相关性质得到了广泛关注。 为了研究量子材料的自旋性质,发展一种易于实现和操控的高效工具显得尤为迫切与关键。幸运的是,在实验物理学家和理论物理学家的不懈努力下,成功的证实了自旋流探针能够作为量子材料的有效探测手段。一系列激发和探测自旋流的方法被提出并得以实现,从而证实了基于自旋流探针的量子材料物性研究的广泛适用性。 迄今为止,相关实验已经证实自旋流能够以超导体系中的自旋三重态库珀对和超导准粒子、量子自旋液体中的自旋子、磁性绝缘体和自旋超流体中的磁振子为载体进行传播,相关物理图像被总结在表1中。本篇综述文章着重介绍了在五类主要的量子材料体系中的基于自旋流探针的物性研究。第一类是超导材料体系,自旋流探针可以被用来验证自旋三重态的存在以及自旋动力学的演化过程。第二类是量子自旋液体材料体系,自旋流探针可以被用来验证自旋子携带的自旋角动量的有效传播过程。第三类是磁性绝缘体体系,自旋流以磁振子的形式传播,描述了磁有序材料当中的集体激发行为。第四类是杂化量子激发体系,自旋流以磁振子-声子杂化模式(磁振子-极化子)或磁振子-光子杂化模式(磁振子-极化激元)为载体进行传播。第五类是自旋超流体系,自旋流以玻色爱因斯坦凝聚中的自旋量子数为1的玻色子为载体进行传播,这种玻色子可以为电子-空穴激子或者是磁振子。 这些重要的研究进展已经充分证实了基于自旋流探针的物性表征对于量子材料而言是一种行之有效的研究手段。因此,这一方法将会极大的推动新颖量子材料的发现和相关物理性质的研究。例如量子霍尔和量子自旋霍尔材料,量子铁磁体和反铁磁体,六角晶格体系中的量子手征声子,自旋和力耦合的量子系统,超导体中的自旋动力学和铁磁与超导界面的超导能隙,自旋三重态超导体中的超导对称性,强耦合自旋系统中的杂化激发,拓扑磁振子材料,量子自旋液体中的自旋子,自旋超流体约瑟夫森效应,以及其他任何作为自旋流载体的量子态。另外,这一领域的进展还将推动自旋成像技术的发展,如利用自旋极化扫描隧道显微镜和氮空位色心显微镜技术对量子材料体系中自旋流的原位探测。
北京大学 2021-04-11
论坛观点聚焦 | 平行论坛:标准引领的“双一流”建设
5月23-25日,建设教育强国·高等教育改革发展论坛在长春举行。高水平大学书记校长、顶尖专家学者、创新型企业家等,齐聚一堂,共同开展教育领域重点难点问题大讨论,促进最活跃、最前沿思想的“交流碰撞”,实现“同题共答”、经验共享。
中国高等教育学会 2025-06-06
民润新风系统正压单向流新风机超静音
产品详细介绍校园孩子学习成长的地方。家长越来越意识到空气污染的有害影响。孩子们正在生长发育时期活动量大,免疫力不足,更需要清新、清洁、流通的空气。而现实,教室学生密集、门窗封闭、过敏原、有害颗粒、气味可能游离其中,我们期待孩子有更好的状态........民润新风已为数百所学校幼儿园等提供了呼吸保护民润希望每个孩子都有个健康的学习环境解决方案民润新风专注健康呼吸产品技术研发,为孩子门创造优质呼吸、学习环境。按照每个孩子30m³/h空气需求标准,研发120-800m³/h多种风量及多种款式的新风机。满足每个孩子对氧气需求的同时,极力控制风机噪音,让孩子门在安静的环境中自由呼吸。
深圳市民润环保科技有限公司 2021-08-23
半导体设备超洁净流控系统及其受制约流控零部件
浙江大学聚焦超洁净流控系统基础研究、技术攻关和产品研发,攻克了影响光刻分辨率、良品率与产率的1mk级温度测控、5ppt级金属离子测控、20μm级气泡测控、50nm级残留液膜测控等关键核心技术 一、项目分类 关键核心技术突破 二、技术分析 如何通过超洁净流控技术降低流控污染,减少曝光缺陷,提升曝光良率,是国产高端半导体制造装备研制面临的重大挑战,直接关乎整机产品的产线应用性能与市场竞争力。此外,作为各类半导体制造装备的共性核心零部件,超洁净流控部件市场被美国、日本等国垄断,使我国半导体制造装备产业面临核心零部件“卡脖子”风险。浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室启尔团队所承担的高端半导体制造装备核心分系统之一的超洁净流控系统,自2004年以来在国家863计划和国家02专项支持,聚焦超洁净流控系统基础研究、技术攻关和产品研发,攻克了影响光刻分辨率、良品率与产率的1mk级温度测控、5ppt级金属离子测控、20μm级气泡测控、50nm级残留液膜测控等关键核心技术,完成了超洁净流控系统九大组件的研制和集成测试,为半导体制造设备扫描速度与产能的提高提供基础理论与方法依据,同时自主研发的半导体机台核心超洁净流控零部件实现了产品化,突破了国外技术的封锁,为我国半导体制造的发展与自主创新提供了基础支撑。
浙江大学 2022-07-22
光-浪-流集成一体化发电装置
        技术成熟度:技术突破         目前的潮流能发电机组以直驱液压变桨及带变速箱的液压变桨为主,其发电机和变速箱均采取机械动密封方式进行密封防水处理,海洋环境下,机械动密封的可靠性和运行效率往往冲突,密封层级多运行阻力大,效率低,密封层级少,密封可靠性差,机组的运行可靠性大大降低。光伏、波浪、海流一体化集成发电,波浪能与海流能水轮机对转并通过磁力耦合驱动发电机增速,具有多能互补、高效获能、转换效率高、结构简单、运行可靠等特点,为规模化海洋能开发提供创新型设计。         意向开展成果转化的前提条件:中试放大及产业化工艺开发资金支持
东北师范大学 2025-05-16
通过超构表面实现对非线性倍频光子的自旋、轨道角动量的同时调控
把具有C3旋转对称性的超构单元按照一定序构排列起来形成圆形的超构表面,超构表面携带的拓扑电荷为q,理论分析表明这类超构表面上产生的非线性谐波的自旋和轨道角动量分别为:s=±σћ;l n =(n∓1) σqћ。对应倍频谐波情况:s=-σћ;l SHG =3σqћ。因此,结合光的自旋角动量控制的非线性几何相位与拓扑电荷的概念,可以通过超构表面上实现对非线性谐波辐射过程中光的自旋、轨道角动量的同时控制。了解了相关物理机制,为如何在微纳尺度上产生并控制光的自旋、轨道角动量两个维度,设计高密度、多功能光信息处理芯片等奠定重要科学与技术基础。
南方科技大学 2021-04-13
报名中 | 平行论坛“标准引领的‘双一流’建设”
平行论坛“标准引领的‘双一流’建设”报名
中国高等教育学会 2025-05-16
中国科学家首次观测到费米超流中的熵波临界发散
中国科学技术大学潘建伟、姚星灿、陈宇翱等与澳大利亚科学家胡辉合作,首次在处于强相互作用(幺正)极限下的费米超流体中观测到了熵波衰减的临界发散行为,揭示了该体系存在着一个可观的相变临界区,并获得了热导率与粘滞系数等重要的输运系数。
中国科学技术大学 2022-02-08
一种无自旋无级变速单元
本发明公开了一种无自旋无级变速单元,旨在提供一种在一定变速比范围内均能避免自旋效率损失的无级变速单元,一种无自旋无级变速单元,包含无自旋输入锥盘(5)、无自旋输出锥盘(7)、无自旋滚轮(6),借助夹紧力使得其相互压紧接触,靠牵引传递动力,滚轮摆动一定角度实现调速,无自旋输入锥盘(5),无自旋输出锥盘(7)的回转曲面的母线是一种对数曲线。在调速过程中这种无自旋无级变速单元的无自旋输入锥盘(5)、无自旋输出锥盘(7)、无自旋滚轮(6)的回转轴线以及接触点的公切线均交于一点。本发明可用于替换各类环面型无级变速器中的无级变速单元。
四川大学 2016-10-11
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