摘要： Chiral anomaly materials (CAM, e.g., axion insulator, topological insulator and some of Weyl semimetal) are new states of quantum matter. Anomalous Hall effect can occur in CAM, the anomalous Hall effect is closely related to the topological magneto-electric effect, i.e., when an electric field is applied to CAM, not only the electric field is induced, but also the magnetic field, vice versa. According to those properties, we design an electric cloak with quantized CAM and conductor, and a magnetic cloak with quantized CAM and superconductor. Simulation and calculation results show that the electric cloak can cloak applied electric field and induce magnetic field, and the magnetic cloak can cloak applied magnetic field and induce electric field. When applied electric field is generated by a point charge, the monopole can be obtained.

关键词： 聚乙烯单链   量子热输运   平均热导   同位素效应  

摘要： 高分子导热材料的有效调控受到了日益广泛的关注.应用密度泛函理论(DFT)、中央插入延展(central insertion scheme,CIS)方法及非平衡格林函数(NEGF)理论,对包含432个原子、长18.533 nm的聚乙烯单链量子热输运的同位素效应进行了研究.计算结果表明,室温下长100 nm的纯12C聚乙烯单链的热导率理论上限高达314.1 W·m^(-1)·K^(-1);对于^(12)C聚乙烯单链,其他条件一定时,^(14)C掺杂引起的热导同位素效应比^(13)C更为显著;室温下纯^(12)C聚乙烯单链中^(14)C掺杂原子百分数为50%时同位素效应最显著,此时平均热导比未掺杂时下降了51%.这对探索聚乙烯材料热输运的同位素影响机理具有十分积极的意义.

关键词： AlGaInAs多量子阱   增益   低偏振相关   温度  

摘要： 考虑光场限制因子、温度变化和阱间载流子非均匀分布,给出AlGaInAs多量子阱增益求解的分析模型。对量子阱应变量、阱宽和载流子浓度对材料增益TE模和TM模的影响进行了分析。设计出C波段内增益低偏振相关的混合应变多量子阱结构。在15~45℃温度范围,其模式增益具有低的偏振相关性(2%以内);当注入载流子浓度从2×10^(24) m^(-3)增大到3×10^(24) m^(-3)时,模式增益逐渐增大,且能在一定温度下保持低的偏振相关(3%以内)。

关键词： 分子器件   电荷输运   量子相干效应   局域化  

摘要： 分子器件在纳米尺度下,电子的相干性将对体系的电导产生重大影响.本文基于第一性原理计算研究了苯分子连接于一维金属电极下的电荷输运性质.发现一维金电极连接下,不同的连接方式(para与meta)体系下的电导将会有显著差别,而一维铂电极连接下,体系的电导差别不大.我们通过计算电极的能带,发现金电极与铂电极在费米面处的散射态数目有差别.当量子相干效应导致散射态局域化发生改变时,由于铂电极的通道数较多,电子依然可以通过扩展的通道输运,因此不同连接方式下的电导变化不明显.

关键词： 军事技术创新   新材料   量子   武器装备建设   国防科技发展   科技革命   生活质量   基础科学  

摘要： 基础科学与前沿技术一旦取得重大突破，往往催生出新的科技革命，进而推动着人类社会、军事技术创新、武器装备建设发生不可估量的巨大变革。这也是国防科技发展创新的重大任务之一。信息的爆炸、通信的快捷、生活的智能，在极大提高和改善人们生活质量的同时，也时刻提醒着我们抢占科技革命和军事竞争战略制高点的意义所在。

关键词： 国际同行评议   发展   北京大学量子材料科学中心  

摘要： 北京大学量子材料科学中心成立于2010年,在2015年9月接受并顺利通过国际评议专家的现场考察评估。本文简介北京大学于2013年启动的学科国际同行评议体制,并总结量子材料科学中心在第一个五年的发展和成绩,介绍针对国际同行评议相关工作的经验,对其他同类型研究机构进行学科评估具有一定的借鉴意义。根据国际评议专家组反馈的意见及针对性建议,我们对量子材料科学中心在下一阶段发展的针对性计划进行思考和讨论。本文分析可见,开展学科国际评估对建设世界一流大学具有积极的促进作用,能帮助学科明确其所处国际定位。这种反馈机制为学科的短期和未来长期发展规划的制定提供重要依据,使高校各学科实现可持续的良性发展。

关键词： Spin current   spin Seebeck effect   compensated ferrimagnet   magnon coupling  

摘要： We investigate the generation of magnonic thermal spin currents and their mode selective spin transport across interfaces in insulating, compensated ferrimagnet/normal metal bilayer systems. The spin Seebeck effect signal exhibits a nonmonotonic temperature dependence with two sign changes of the detected voltage signals. Using different ferrimagnetic garnets, we demonstrate the universality of the observed complex temperature dependence of the spin Seebeck effect. To understand its origin, we systematically vary the interface between the ferrimagnetic garnet and the metallic layer, and by using different metal layers we establish that interface effects play a dominating role. They do not only modify the magnitude of the spin Seebeck effect signal but in particular also alter its temperature dependence. By varying the temperature, we can select the dominating magnon mode and we analyze our results to reveal the mode selective interface transmission probabilities for different magnon modes and interfaces. The comparison of selected systems reveals semiquantitative details of the interfacial coupling depending on the materials involved, supported by the obtained field dependence of the signal.

关键词： 半导体材料   微系统   二维   上海   中科院   量子   纳米尺寸效应   研究人员  

摘要： 中国科学院上海微系统与信息技术研究所的研究人员发现了新型碳基二维半导体材料C3N。研究人员采用2，3-二氨基吩嗪小分子，通过水热合成方法成功实现了该单层二维新材料的制备。该材料是一种由碳和氮原子构成的类似石墨烯的蜂窝状无孔有序结构，是一种新型间接带隙半导体，本征带隙为0．39eV，带隙可以通过纳米尺寸效应进行调控，理论计算和实验结果一致。

关键词： 石墨烯   量子输运   流体力学方程   剪切粘  

摘要： 石墨烯作为目前发现的最薄、导电导热性能最强、结构强度最大的新型纳米材料已经广泛应用于各个领域,其中,最有潜力的应用则是成为硅的替代品。所以,对石墨烯中量子输运性能分析与建模已经成为当今的研究热点。文章采用从相对论流体磁动流体力学出发,结合Boltzmann方程(BTE)推出石墨烯的流体力学方程,引入剪切粘度与雷诺数(Reynolds number)作为石墨烯输运性能分析指标,表明了石墨烯作为纳米材料的优异性能。