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在磁性材料中，磁有序与电子能带结构之间的关联产生了丰富的物态或物性，如量子反常霍尔态、拓扑相变、金属-绝缘体相变、反常能斯特效应等，因此成为凝聚态物理研究的一个重点方向。上海科技大学物质科学与技术学院拓扑物理实验室郭艳峰课题组近几年致力于新型磁性拓扑材料探索，取得了系列高水平研究成果。2024年11月26日，郭艳峰课题组与合作者在相关方向又取得一系列重要进展，研究结果分别发表于《科学通报》（Sci...
中山大学董建文团队在拓扑光子学研究方向取得重要进展（图）
董建文 拓扑 光子学 绝缘
2024/12/16
中山大学物理学院、光电材料与技术国家重点实验室董建文教授团队首次实验上实现了光学拓扑安德森绝缘体。研究人员采用了一种创新的实验设计，不仅构建了互为时间反演对称的光学赝自旋对，同时还能灵活地调控无序程度的强弱，成功实现了光学拓扑安德森绝缘体（Photonic Topological Anderson Insulator, PTAI）。通过理论分析，数值模拟以及实验验证，研究人员全面证实了无序诱导的拓...
中国科学院纤维素基固态电解质研究获进展（图））
纤维素 电解质 离子绝缘
2024/9/14
纤维素是地球上丰富的天然高分子材料，具有低成本、高强度、可生物降解等特点，在纺织、造纸、生物医用、包装、电子器件等领域得到应用。纤维素因优异的力学性能和电化学稳定性在二次电池固态电解质（SSE）中展现出潜力，但纤维素的离子绝缘性使其局限于惰性支撑材料应用。
2024年9月，我校材料科学与工程学院、有机无机复合材料国家重点实验室于中振/张好斌教授团队以北京化工大学为唯一通讯单位在《Science》上发表题为“Insulating electromagnetic-shielding silicone compound enables direct potting electronics”的研究论文。该研究提出了绝缘电磁屏蔽结构理论模型，打破了传统观念中电...
拓扑绝缘体因其特殊的能带结构和拓扑保护的表面电子态，成为新奇量子特性基础研究与器件构建的重要平台。其中，铋基二元及合金材料（如Bi2TexSe3-x）具有时间反演对称性保护的表面态，由Z2拓扑不变量描述，是研究最为深入的强拓扑体系之一。然而，该类材料通常为中心反演对称结构，阻碍了在拓扑磁电效应、非线性光电子动力学领域的潜在应用。2024年7月24日，材料科学与工程学院王成新教授、孙勇副教授团队通过...
芳纶绝缘纸是能源电力、航空航天等领域的重要战略材料，其发展对构建国际竞争新优势、引领关键装备升级换代、保障国家能源安全具有重大意义。绝缘系统中芳纶绝缘纸的导热性能至关重要。传统芳纶绝缘纸导热性能较差，已难以满足日趋严苛的应用需求，成为制约相关装备进一步发展的瓶颈。现有提升芳纶绝缘纸导热性能的方法依赖于加入大量导热填料，往往导致绝缘纸机械、电气性能退化，普遍存在导热、绝缘、机械性能不可调和的矛盾。如...
中国科学院物理研究所激子绝缘体形成及相变新机制（图）
激子绝缘体 相变
2024/6/4
Ta2NiSe5是当前备受瞩目的激子绝缘体候选材料。在临界温度（≈328 K）以下，由于电子和空穴口袋之间的杂化效应，最高价带顶部将经历反常的平坦化，伴随着一个窄能隙（≈0.16 eV）的形成，这被认为是发生激子的玻色-爱因斯坦凝聚并形成激子绝缘体态的证据。然而，关于激子效应引起能隙打开（即由电子-空穴库仑相互作用触发）的观点受到了挑战，因为与此同时还发生着从正交到单斜晶系的结构畸变。晶格不稳定性...
中国科学院物理研究所顺磁氧化物异质界面电荷转移诱导的界面铁磁性（图）
界面 金属 绝缘体
2024/6/4
由于多自由度之间强烈的关联耦合，过渡金属氧化物表现出非常丰富的物理性能，如金属-绝缘体转变、高温超导、铁磁、铁电、多铁性等等。而随着薄膜生长技术的提高，从原子层尺度人工构建不同氧化物的异质界面，引入外延应力、对称性破缺、电荷转移、轨道重构等界面耦合效应，成为了获取氧化物新材料新物性的重要手段。当两种电负性不同的氧化物结合在一起时，界面处近邻原子轨道之间的相互杂化会形成一个能量更低的分子轨道，同时伴...
2024年4月3日，上海科技大学物质科学与技术学院刘健鹏课题组、王竹君课题组在三维摩尔超晶格体系中发现了新奇物性，相关成果发表于国际物理学期刊《物理评论快报》（Physical Review Letters, PRL）。
中华人民共和国科学技术部美国研发出一种手性拓扑超导体
拓扑 超导体 绝缘体
2024/9/6
美国宾夕法尼亚州立大学的科研人员推出了一种手性拓扑超导体（Chiral Topological Superconductor），对于推进量子计算和探索理论手性马约拉纳粒子（Majorana particle）至关重要。相关研究发表在《科学》杂志上。
中国科学院大连化物所开发出柔性导热电绝缘复合相变材料膜（图）
导热电绝缘 复合相变材料膜 电子器件
2024/1/19
2024年1月19日，中国科学院大连化学物理研究所研究员史全团队通过简单易行的合成方法，开发出一种具有高导热、电绝缘且热驱动形状记忆特性的柔性复合相变材料膜，在可穿戴电子器件热管理领域展现出应用前景。
上海科技大学物质学院刘健鹏课题组发展石墨烯-绝缘体异质结体系中的协同关联物态理论（图）
刘健鹏 绝缘 物态理论 金属
2024/12/12
2023年10月15日，上海科技大学物质学院刘健鹏课题组在石墨烯-过渡金属化合物异质结体系中的协同关联效应和拓扑性质研究方面取得重要进展，相关成果发表于国际学术期刊《自然·通讯》（Nature Communications）。
中国科学院物理研究所Bi2Se3超薄膜中上下表面态间的屏蔽库仑耦合（图）
Bi2Se3超薄膜 耦合 拓扑绝缘体
2023/8/20
拓扑绝缘体由于具有受时间反演保护的拓扑表面态而展现出许多新奇的特性，如量子自旋霍尔效应、磁掺杂时的量子反常霍尔效应，以及在拓扑/铁磁异质结中的非局域磁阻尼贡献等。这种拓扑表面态通常寄宿在样品表面约几个纳米左右的深度中，因此具有较大表面占比的超薄膜是放大这些新奇特性的理想体系。然而随着厚度的减薄，薄膜上、下表面中的表面态将在空间上产生重合并相互耦合。之前的理论工作计算了典型的狄拉克拓扑材料Bi2Se...
中国科学院研究揭示二维半导体中本征极化子的原子级操纵（图）
二维半导体 原子 绝缘体 极化子
2023/7/4
极化子是半导体或绝缘体中的一种基本物理现象，是由材料体内的额外电荷（电子或空穴）在电声耦合作用下被束缚在局域晶格畸变处而构成的复合准粒子，对材料的输运特性、表面催化、磁性甚至超导性表现出重要影响。在原子尺度下对极化子的表征和操纵有助于了解极化子的基本物理机制，乃至材料的基本物理特性。然而，自极化子概念提出以来，研究发现具有极化子的材料体系中，额外电荷往往来自于晶格缺陷如空位、掺杂或吸附原子等，因而...
中国科学院物理研究所转角石墨烯（2+2）中关联绝缘态的量子振荡（图）
转角石墨烯 绝缘态 量子振荡
2023/6/28
在凝聚态介观体系中，量子振荡一般是指电阻或者磁化率等被测物理量随着实验参数改变而周期性振荡的现象。对于处于磁场中的金属而言，它的量子振荡表现为电导（电阻）随磁场的倒数周期振荡，即所谓的Shubnikov-de Haas oscillations；而对绝缘体而言，由于费米面的态密度为零，类似金属中的量子振荡行为原则上是不可能出现的。然而近些年，人们陆续在近藤绝缘体SmB6、YbB12，InAs/Ga...