晶圆级石墨烯量子整流研究取得进展
降低量子材料晶体对称性，可激活高对称性体系中受限的量子输运效应。 近日，中国科学院上海微系统与信息技术研究所等科研团队，在晶圆级低对称性量子材料制备与量子整流研究方面取得进展。 团队提出表面预熔工程技术，将锗（110）衬底进行近块体熔点加热，在保留内部单晶结构的同时使其表面原子层形成准液体无序状态。
#量子物理
中国科学院科研进展
中科院物理所科研动态精选 LaCrGe₃磁性外尔半金属：旋转磁矩连续调控拓扑输运
物理所与北京师范大学团队结合结构表征、角分辨光电子能谱、电输运和计算确认LaCrGe₃的磁性外尔半金属特性，并用旋转外磁场调节磁矩取向和输运响应。计算给出呼吸畸变使外尔点从6对增至12对及转动时部分点移动、湮灭；观测到的反常霍尔电导内禀值约560 Ω⁻¹ cm⁻¹。
推荐理由：把晶格畸变、谱学与输运放在同一材料中比较，可作为磁性和电子运动关系的教师拓展；外尔点重构的细节部分来自理论计算。
中科院物理所科研动态精选 155 GPa下的镧氢化物：用量子传感成像237 K超导的迈斯纳效应
物理所联合团队用金刚石NV中心原位测量镧氢化物的局域磁响应，零场冷实验观察到磁屏蔽，场冷实验支持自发迈斯纳效应。充分退火样品在155 GPa下的转变温度为237 K，未充分退火样品为190–220 K；空间成像还显示超导与非超导区域共存。
推荐理由：以局域磁成像补充超导的磁性证据，便于区分磁屏蔽与场冷排磁；237 K结果必须和155 GPa及退火条件一起阅读。
中科院物理所科研动态 构筑空气稳定的二维超导材料Nb₂Pd₃Te₅及其准一维配对密度调制
近日，中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心高鸿钧院士研究团队的郭辉副研究员等成功构筑了一种具有准一维结构特征空气稳定的新型二维超导材料，并发现了与其准一维晶体结构相耦合的配对密度调制。 他们利用分子束外延技术，原子级精准制备了单层/双层Nb₂Pd₃Te₅薄膜，利用极低温（5 mK）强磁场扫描隧道显微镜/谱对该新型二维超导材料的原子结构、局域电子态和超导性质开展了系统研究，揭示了其独特的低维超导行为。 他们发现：1）新型Nb₂Pd₃Te₅在二维极限下呈现超导性：极低温扫描隧道谱测量表明，双层Nb₂Pd₃Te₅在约0.6 K以下出现超导能隙，证实该材料在原子级二维极限下具有本征超导性质；2）准一维配对密度调制：在超导态中，观测到Nb₂Pd₃Te₅的超导配对密度沿特定晶体方向的空间调制，该空间调制表现出于与晶格周期一致的准一维特征，表明其独特晶体结构能够深刻影响超导配对行为；3）该新型二维超导材料具有良好的空气稳定性。
中科院物理所科研动态 量子自旋液体的激发谱研究
2017年，他们提出嵌套张量重正化群方法，研究了笼目反铁磁海森堡模型的性质，证实其基态为无能隙自旋液体【PRL 118, 137202 (2017)】。 2019年，他们将自动微分技术引入到张量重正化群框架，建立了张量网络的微分编程框架【PRX 9, 031041 (2019)】。 2022年，他们通过单模激发张量重正化群计算，首次对三角晶格海森堡反铁磁体Ba₃CoSb₂O₉的自旋激发谱做出了定量精确的模拟，完美解释了中子散射实验结果，揭示了自旋波的强重正化效应和高能连续谱的起源【PRL 129, 227201 (2022)】。
中科院物理所科研动态 具有多重空穴费米口袋的铜氧化物中高温超导电性与长程反铁磁序的共存
近日，中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心的周兴江、赵林研究团队利用自主研制的高分辨激光角分辨光电子能谱，在三层Bi2223单晶表面的共生相区域中精准识别了七层铜氧化物超导体Bi2267，并开展了系统测量。 实验首次在该体系中观测到由多重空穴费米口袋构成的独特费米面拓扑结构，且各费米口袋呈现显著的动量依赖能隙。 该研究证明，即使在反铁磁长程有序区内部，仍存在极强配对并能实现75 K的高温超导电性，表明仅靠节点区域电子态即可实现强配对与高相干性，挑战了“反节点电子态为高温超导必要条件”的传统观点。
中科院物理所科研动态 对多层铜氧化物高温超导体的角分辨光电子测量揭示本征电子相图与电子配对机制
长期以来，极低掺杂浓度（<0.05）下体系究竟呈现绝缘性还是金属性，一直是核心争议之一。 近日，中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心的周兴江和赵林团队利用具有微米空间分辨和二维动量探测能力的高分辨激光角分辨光电子能谱，巧妙借助三层Bi2223样品中天然存在的不同层数共生相，通过大面积微区扫描，成功定位并探测了含5至8层CuO₂面的Bi系单晶微区，系统建立了极低掺杂下的本征电子结构。 结合平均场t-U模型，团队成功模拟了观测到的费米口袋与能带结构，进一步揭示配对相互作用与超交换自旋耦合机制密切关联，为理解铜氧化物超导配对机理提供了关键线索。
中科院物理所科研动态 莫尔平带的超导与量子度规
近日，中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心纳米物理与器件实验室N07课题组张广宇研究员、杨威特聘研究员团队，与香港科技大学罗锦团教授团队理论合作，开展了交替转角四层石墨烯莫尔平带中的超导及其调控研究。 他们实验构筑了高质量的交替转角四层石墨烯莫尔超晶格双栅器件，实现了电场可调的二维超导效应。 该研究得到北京市自然科学基金、国家重点研发计划、国家自然科学基金、国家科技重大专项、中国科学院先导专项等项目支持。
中科院物理所科研动态 对量子霍尔铁磁体中局域电导与化学势的同步纳米级成像
近日，中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心高鸿钧院士团队对多层石墨烯中的量子霍尔同位旋铁磁态开展了系统性的深入研究。 该研究团队创新性地研发了一种名为扫描电导化学势显微镜（scanning conductivity and chemical potential microscopy, SCCM）的新技术——简单说，就是将扫描微波阻抗显微术（sMIM）与开尔文探针力显微术（KPFM）两套功能集成到同一个低温强磁场扫描探针平台上。 利用这套装置，他们研究了2+2转角石墨烯（即两层石墨烯与另外两层石墨烯以特定角度扭转堆叠而成的体系）中多体朗道能级演化行为，首次在纳米尺度上同时拍下了局域电导率和局域化学势的“图像”。
中科院物理所科研动态 高压下发现首个二维范德华重费米子超导体
然而，二维范德华重费米子体系非常少见，近期发现的范德华层状重费米子金属CeSiI为实现该目标提供可能，其在常压下具有近藤相干态和长程反铁磁序，但超导电性尚未被发现。 该研究首次在二维范德华重费米子体系CeSiI中实现了压力驱动的超导电性，并构建了包含近藤相干态、反铁磁有序、量子临界行为与非常规超导的完整相图。 该研究受到了国家重点研发计划、国家自然科学基金委、中国科学院PIFI杰出团队、青促会优秀会员、抢占科技制高点超导专项等项目以及国家重大科技基础设施“综合极端条件实验装置(SECUF)”的支持。
中科院物理所科研动态 突破传统认知！破解多体局域化纠缠增长的非单调之谜——基于“构建-移动”图像的量子纠缠动力学统一新框架
近日，为了解构这一复杂过程并剥离出系统内在的纠缠处理能力，中国科学院物理研究所张士欣和李自翔研究团队革新了研究范式：将目光投向了已经具备体积律纠缠的“部分热化态”。 通过新框架的透视，团队成功破译了这一现象的根源：MBL 动力学本质上是“移动主导”的。 其预测的独特动力学特征也为近期量子模拟平台上的实验验证提供了明确的目标。