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国产“原子级放大镜”问世:中国科大利用拓扑探针首次实现交错磁体原子尺度自旋成像
IT之家 10 月 14 日消息,中国科学技术大学科研团队将拓扑材料制成扫描隧道显微镜针尖,发展出原子尺度自旋探测新方法,并获得钾钒硒氧表面存在二维 d 波交错磁序的直接实验证据。这一针尖在未来有望成为观察电子自旋的“原子级放大镜”。 该研究由中国科学技术大学物理学院陈仙辉院士、王震宇教授团队联合该校化学与材料科学学院向斌教授、香港科技大学刘军伟教授等合作者共同完成,陈仙辉、王震宇、刘军伟和向斌为共同通讯作者。相关成果于 10 月 13 日发表于刊《自然》。 ▲ 基于一维螺旋边界态的原子尺度自旋探测 自旋是电子的基本属性,与材料的磁性密切相关。在原子尺度辨识自旋相关电子态,是研究量子材料中演生现象的重要手段。传统自旋分辨探针通常依赖针尖末端的磁性原子修饰,其自旋态可能受到针尖与样品相互作用的影响,且往往需要外磁场辅助。 量子自旋霍尔体系的一维边界态具有螺旋特征:沿同一边界反向传播的电子携带相反的自旋。如果此类拓扑边界态主导量子隧穿过程,控制样品偏压的极性以改变隧穿电子的运动方向,原理上有可能获得不同的自旋选择性。此前,陈仙辉、王震宇团队在层状材料碘化铋单晶(α-Bi₄I₄)的单层和双层
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