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作为5d过渡金属氧化物的典型代表之一，钙钛矿结构的SrIrO3（SIO）中自旋-轨道耦合（SOC）及电子关联能（U）相当，二者的相互竞争使得SIO中存在丰富多彩的新奇量子效应，如金属-绝缘体转变，顺磁-反铁磁转变、以及Mott绝缘体-Slater绝缘体中间态。在3d - 5d氧化物异质界面上，3d体系引入的强电子-电子关联（EEC）能够调控界面附近电子的相互作用从而诱导出新奇物性。然而有关3d -...
中国科学院物理研究所先进制造突破非晶合金的材料尺寸限制（图）
非晶合金 高性能 金属材料
2024/4/1
高性能金属材料广泛应用于国民经济、社会发展、国防建设和人民生活的各个领域，成为保障经济建设、社会进步和国家安全的重要基石，是加快形成新质生产力的重要抓手，也是建设制造型强国和创新型国家的关键支撑。传统的金属材料往往基于一到两种主要元素，形成长程有序的晶格结构，因此，可归类为由化学有序和拓扑有序主控的有序合金。非晶合金又称金属玻璃（Metallic Glasses），它是一类突破了传统金属有序结构主...
中国科学院物理研究所准二维铁磁化合物Fe3GaTe2的物性研究取得进展（图）
铁磁化合物 高性能 电子器件
2024/2/23
可解离的准二维铁磁化合物在近年来引起研究人员的广泛关注，其中的代表性进展是单层CrGeTe3和CrI3长程铁磁序的发现，它为研究维度依赖的磁相变和高性能自旋电子器件提供了优良体系。新发现的准二维Fe3GaTe2具有高居里温度(Tc=342 K)和强垂直磁各向异性，Ga/Te原子与Fe原子的反铁磁耦合与强烈偏离巡游Stoner模型等行为表明Fe3GaTe2具有丰富物性和重要研究价值。
材料合成路径预测是物质科学领域的重要课题。1990年诺贝尔化学奖授予了美国有机化学家Elias James Corey教授，表彰他开发了计算机辅助有机合成的理论和方法，将人类300多条经验写进计算机编码，成为制药领域的重要工具软件。无机材料受限于合成路径的复杂度和缺乏数据集等因素，尚未有清晰的化学合成路径预测机制。
中国科学院物理研究所二维PtTe2系列材料的金属铁电性研究进展（图）
金属铁电性 光学响应 多层结构
2023/10/25
由于导电电子的屏蔽作用，铁电性和金属性一般不能共存。铁电金属在自然界中非常罕见，但却表现出各种独特的性质，如非常规的超导性、独特的光学响应和磁电效应。过渡金属硫族化合物MTe2系列材料具有稳定的层状结构1T/1T’相，由于空间反演对称性存在而缺乏自发极化。由于其独特的层间相互作用，范德瓦尔斯（vdW, van der Waals）层状材料滑移铁电机理早在2017年被研究者提出，但一直没有被观测到。...
中国科学院物理研究所揭示相干声子驱动的谷间散射和拉比振荡（图）
相干声子驱动 谷间散射 拉比振荡
2023/8/29
二维过渡金属硫族化合物因能带具有多谷结构，赋予了电子谷自由度，因而成为研究多体相互作用的理想平台。作为退谷极化的主要机制，自由电子或束缚激子的谷间散射过程，对剖析激发态电子-声子相互作用和谷电子器件的设计和实现至关重要。目前，对谷间散射的理论和实验研究多基于热平衡态或准平衡态。而超短激光脉冲可驱动晶格和电子远离平衡状态，体系的超快动力学过程和基本机制尚不明确。
中国科学院物理研究所获得具有类金刚石耐磨性能的非晶合金（图）
类金刚石 耐磨性能 非晶合金
2023/6/7
类金刚石材料因超高的硬度和自润滑能力而展现出极佳的摩擦磨损性能。然而，受湿度、温度、气氛等环境因素和尺寸的限制，类金刚石材料的应用局限于涂层和复合材料的填充剂。相比类金刚材料，金属的应用更加广泛。但金属的硬度往往较低，缺乏自润滑能力，大部分金属材料的摩擦磨损性能远远逊色于类金刚石材料。在金属材料中获得金刚石般的摩擦磨损性能将极大拓宽耐磨材料的选择范围。
中国科学院物理研究所发现具有优异交换偏置效应的双钙钛矿高压新材料（图）
交换偏置效应 双钙钛矿 高压新材料
2023/5/25
过渡金属钙钛矿氧化物表现出丰富的物理性质，为凝聚态物理和材料科学的研究提供了一个广阔的舞台。简单钙钛矿具有ABO3构型，若将B位放入两种金属离子，则会衍生出B位有序钙钛矿A2BB'O6。在后者中，两种过渡金属离子间将产生B-B/B'-B'/B-B'等多重磁关联，他们间的竞争将诱发丰富磁电性能。如果同时将高、低轨道d电子的过渡金属元素填入B位，例如3d(B)-5d(B')的组合，由于同时具有强关联效...
将二维层状材料以特定转角堆叠，可以构筑出具有关联电子性质的转角量子材料，为研究非常规超导、可控构筑量子物态等提供了全新的研究思路和技术途径。目前，对转角量子材料的研究主要集中在二维材料领域，如转角双层/三层石墨烯和转角双层金属硫族化合物等。一维纳米材料如石墨烯纳米带存在多种具有新奇物性的边界态，如锯齿型边界石墨烯纳米带的自旋极化边界态、不同宽度扶手椅型边界石墨烯纳米带异质结的拓扑界面态等。通过对石...
中国科学院物理研究所专利：基于NASICON结构的钠离子固体电解质复合材料及其制备方法和应用
中国科学院物理研究所专利：一种超长单壁碳纳米管水平阵列、制备方法及反应装置
中国科学院物理研究所专利：一种双主相烧结永磁材料及制备方法和应用
中国科学院物理研究所专利：基于三维折叠超材料的圆偏振器及其制造方法
中国科学院物理研究所专利：基于共伴生原生混合稀土金属的永磁材料及其制备方法和应用