北京
IT时代网10月14日消息，据科技日报报道，记者从中国科学技术大学获悉，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。相关成果于10月13日晚发表于国际学术期刊《自然》。
这一研究由中国科学技术大学物理学院陈仙辉教授、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。自旋是电子的一种基本属性，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借助磁性针尖获得自旋敏感性，而在拓扑螺旋边界态中，反向传播的电子携带相反的自旋，有望提供一种新的自旋选择机制。
研究团队通过聚焦离子束微纳加工，将溴化铋单晶制备成具有原子分辨能力的扫描隧道显微镜针尖，并验证其自旋选择性。随后，团队将这一方法用于交错磁体候选材料钾钒硒氧的研究，结合理论分析和对比实验，所有结果支持了该体系表面层的二维d波交错磁序。
陈仙辉介绍，该工作展示了拓扑量子材料作为物态测量探针的潜力：拓扑边界态不仅可以被观测，还可以用于探测其他材料的自旋相关电子态。这一方法有望应用于二维磁体和莫尔材料，为研究其原子尺度自旋特征提供新的方法和技术。
注：本文配图由AI生成，文中包含AI辅助创作的内容。
编辑：林一舟
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