南洋理工大学发表 Nature Physics

2024/11/27   •   1218阅
南洋理工大学研究发现,拓扑材料铑单硅化物和钴单硅化物中存在范霍夫奇点,有望实现超导等非凡量子特性。研究揭示了范霍夫奇点与量子材料潜力的关系,并为设计具有新特性的量子材料提供新方向。该发现可能为计算、能源等领域带来技术突破。

南洋理工大学(NTU)研究人员的一项突破性发现,可能会引领量子材料领域的新革命,诞生具有理想量子特性的全新材料。这一发现揭示了拓扑材料中范霍夫奇点的潜力,这些材料在未来有望表现出诸如超导性等非凡特性,为前沿技术的发展提供无限可能。

范霍夫奇点与量子材料的潜力

范霍夫奇点是指电子在特定功能级别上的交互。

当电子等亚原子探针在这种特殊的功能级别时,它们之间会发生强烈的交互,赋予材料非凡的量子特性。

这种特性使得材料在高温下表现出超导性等现象,这对于未来的量子计算、能源技术等领域产生巨大影响。

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来源:ntu

拓扑材料的独特性能

拓扑材料是一类特殊几何结构的材料,它们独特的位置只允许电子在表面上流动,而不是像传统材料一样在整个内部流动。

这使得拓扑材料成为量子材料研究的热点。尽管拓扑材料的潜力巨大,但它们的量子特性已被充分研究和探索。

研究人员的关键发现

由南洋理工大学物理与数学科学学院 Chang Guoqing 助理教授 共同领导的一项研究,在拓扑材料铑单硅化物 (RhSi) 和钴单硅化物 (CoSi) 中发现了两种范霍夫奇点 。

这些范霍夫奇点接近费米能级,表明材料很有可能实现理想的量子特性,如超导性和铁磁性。

研究人员还发现,通过在材料中添加金属原子,可以调节范霍夫奇点的能级,为设计具有新特性的量子材料开辟了新的方向。

Chang Guoqing 副教授表示:“我们的发现为探索更多具有独特特性的量子材料打开了大门,可能为计算、能源等领域的技术突破铺平道路。”

该研究成果以 “可调拓扑驱动的 费米弧范霍夫奇点” 为题发表于《自然物理》(2023), DOI:10.1038/s41567-022-01892-6。

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