拓扑替康

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  • 首个光学拓扑绝缘体研制成功

    可有效减少光在传输过程中的散射2013年04月23日 来源: 科技日报 作者: 刘霞 科技日报讯 据物理学家组织网近日报道,以色列和德国科学家携手合作,成功研制出首个光学拓扑绝缘体,这种新设备通过一种独特的“波导”网格,为光的传输护航,可减少传输过程中的散射。科学家们表示,最新研究对光学工业的发展大有裨益。研究发表在最新一期的《自然》杂志上。 随着计算机的运行速度不断加快以及芯片变得越来越紧密,人们对操纵光的设备变得越来越小的渴求与日俱增。但当这些设备变小时,制造过程中就会产生瑕疵,使光的移动变得毫无规律且无法预料。人们迫切需要新技术来阻止在光传输中各类瑕疵造成的散射。 以色列理工大学的莫迪凯·塞格弗教授领导的团队和德国耶拿大学的阿历克斯·萨扎米特教授的团队携手,解决了这个问题。在实验中,他们使用了一列螺旋状、采用“蜂窝”网格结构排列的“波导”(像电线引导电一样引导光),在实验室展示了一种全新的“光学拓扑绝缘体”。 在“蜂窝”网格结构中,每个波导的厚度仅为头发丝的十分之一,光在其中受到了拓扑保护——即使存在瑕疵,光也会不间断地流动。塞格弗表示:“拓扑保护意味着,光不会注意瑕疵的存在,会在瑕疵周围流动。” 拓扑保护这一理念最初并非为了光而生,而是为了在固体物质中流动的电子。然而,以色列理工大学的米克尔·瑞切特斯曼和约纳坦·帕劳特尼克通过使用一列相互作用的波导,并让波导变成螺旋状而非直线形,从而将拓扑保护引入光子学。瑞切特斯曼说:“波导的螺旋天性打破了对称,因此,在前进的方向上,波导会顺时针旋转,而在后退方向上,波导会逆时针旋转。在我们的实验中,为了防止光传输出现不需要的散射,这一点是必须的。” 瑞切特斯曼接着说:“光子拓扑绝缘体有望为我们探究和理解拓扑保护提供一个全新的平台。例如,很难或无法在固体物质内进行的所有实验现在使用光能够进行了。”帕劳特尼克补充道:“最新理念有望成为光子通讯工业和光的超导体领域的重要部分。这一发现也意味着科学家们朝着光子计算和量子计算又前进了一步。” 光学工业是现代计算和通讯的心脏,光学使大量数据可以通过光纤快速传输。建立在光的流动和对光进行控制基础上的技术是计算机芯片制造和太阳能电池的核心技术。(刘霞) 《科技日报》 2013-03-23 (二版)

  • 量子半导体器件实现拓扑趋肤效应,可用于制造微型高精度传感器和放大器

    科技日报北京1月22日电 德国维尔茨堡—德累斯顿卓越集群ct.qmat团队的理论和实验物理学家开发出一种由铝镓砷制成的半导体器件。这项开创性的研究发表在最新一期《自然物理学》杂志上。由于拓扑趋肤效应,量子半导体上不同触点之间的所有电流都不受杂质或其他外部扰动的影响。这使得拓扑器件对半导体行业越来越有吸引力,因为其消除了对材料纯度的要求,而材料提纯成本极高。拓扑量子材料以其卓越的稳健性而闻名,非常适合功率密集型应用。新开发的量子半导体既稳定又高度准确,这种罕见组合使该拓扑器件成为传感器工程中令人兴奋的新选择。利用拓扑趋肤效应可制造新型高性能量子器件,而且尺寸也可做得非常小。新的拓扑量子器件直径约为0.1毫米,且易于进一步缩小。这一成就的开创性在于,首次在半导体材料中实现了微观尺度的拓扑趋肤效应。这种量子现象3年前首次在宏观层面得到证实,但只是在人造超材料中,而不是在天然超材料中。因此,这是首次开发出高度稳健且超灵敏的微型半导体拓扑量子器件。通过在铝镓砷半导体器件上创造性地布置材料和触点,研究团队在超冷条件和强磁场下成功诱导出拓扑效应。他们采用了二维半导体结构,触点的排列方式可在触点边缘测量电阻,直接显示拓扑效应。研究人员表示,在新的量子器件中,电流—电压关系受到拓扑趋肤效应的保护,因为电子被限制在边缘。即使半导体材料中存在杂质,电流也能保持稳定。此外,触点甚至可检测到最轻微的电流或电压波动。这使得拓扑量子器件非常适合制造尺寸极小的高精度传感器和放大器。[来源:科技日报][align=right][/align]

  • Science: 低温强磁场磁力显微镜—调控拓扑绝缘体磁畴壁手性边界态

    Science: 低温强磁场磁力显微镜—调控拓扑绝缘体磁畴壁手性边界态

    拓扑绝缘体,顾名思义是绝缘的,有趣的是在它的边界或表面总是存在导电的边缘态,这是拓扑绝缘体的独特性质。近期,理论预测存在的拓扑绝缘体在实验上被证实存在于二维与三维材料中,引起了科研界的大量关注。通常二维电子气体系中存在着量子霍尔效应,实验中观测到了手性边界态存在于材料的边界。在三维体材料的拓扑绝缘体中实验上可观测到反常量子霍尔效应。 K. Yasuda, Y. Tokura等人利用德国attocube公司的低温强磁场磁力显微镜attoMFM在0.5K温度与0.015T磁场环境下,证实了拓扑绝缘体磁畴壁的手性边界态的可调控性能,不同于之前实验上观测到的拓扑绝缘体中自然形成随机分布的磁畴中的手性边界态。Y. Tokura等人基于Cr-掺杂 (Bi1-ySby)2Te3制备了拓扑绝缘体薄膜,基底是InP(如图1C)。图1D为在0.5K极低温下使用MFM测量的材料中的磁畴分布,可以清晰看到自然形成的随机分布的大小与形貌不一的磁畴。通过使用MFM磁性探针的针尖在0.015T的磁场环境下扫描样品区域成功实现了对材料磁畴的调控。图1F为调控后样品的磁畴情况,被探针扫描过的区域,磁畴方向保持一致。[align=center][img=,500,273]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/07/201807311331396935_7457_981_3.jpg!w690x378.jpg[/img][/align][align=center]图1: A&B 拓扑绝缘体磁畴调控示意图;C 拓扑绝缘体材料结构;D attoMFM实验观测自然形成多个磁畴; E&F MFM探针调控磁畴[/align][align=center][/align][align=center] 该拓扑绝缘体磁畴反转的性能随磁场大小变化的结果也被仔细研究。通过缓慢改变磁场,不同磁场下拓扑绝缘体样品的磁畴方向可清楚地被证实发生了反转(见图2)。通过观察,随机分布气泡状磁畴(0.06T磁场附近)一般的大小在200纳米左右。[/align][align=center][/align][align=center][img=,500,206]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/07/201807311339098931_5066_981_3.jpg!w690x285.jpg[/img][/align][align=center]图2: A 霍尔器件电测量结果;B attoMFM观测不同磁场下拓扑绝缘体的磁畴情况[/align][align=center][/align][align=center] 不仅通过attoMFM直观观测分析磁畴手性边界态调控,电学输运结果也证实手性边界态的调控。图3为在温度0.5K的时候,拓扑绝缘体电学器件以及相应的电学测量数据。数据表明,霍尔电阻可被调控为是正负h/e2的数值,证实了不同磁畴的手性边界态的调控被实现。作者预见,该实验结果对于低消耗功率自旋电子器件的研究提供了一种可能的途径。[/align][align=center][/align][align=center][img=,500,565]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/07/201807311333567372_456_981_3.jpg!w690x780.jpg[/img][/align][align=center]图3:拓扑绝缘体制备器件反常量子霍尔效应结果证实磁畴手性边界态调控[/align][align=center][/align][align=center][img=,500,303]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/07/201807311334450730_967_981_3.jpg!w690x419.jpg[/img][/align][align=center]图4:拓扑绝缘体磁畴手性边界态调控相关设备—低温强磁场原子力磁力显微镜[/align][align=center][/align][align=center][/align]低温强磁场原子力磁力显微镜attoAFM/MFM主要技术特点:-温度范围:mK...300 K-磁场范围:0...12T (取决于磁体)-样品定位范围:5×5×5 mm3-扫描范围: 50×50 μ㎡@300 K, 30×30μ㎡@4 K-商业化探针-可升级PFM, ct-AFM, SHPM, CFM等功能参考文献:“Quantized chiral edge conduction on domain walls of a magnetic topological insulator” K. Yasuda, Y. Tokura et al, Science 358, 1311-1314 (2017)

拓扑替康相关的方案

  • 皮米精度位移测量激光干涉仪助力声子四拓扑缘体观测
    苏黎世邦理工大学的Sebastian Huber教授课题组巧妙地利用一种机械超材料结构来模拟二维的拓扑缘体,次在实验上观测到了声子四拓扑缘体。这一具有重要意义的结果时间被刊登在nature上。研究人员通过测试一种机械超材料的体、边缘和拐角的物理属性,发现了理论预言的带隙边缘和隙内拐角态。这为实验实现高维度的拓扑超材料奠定了重要基石。本实验利用attocube皮米精度激光干涉仪IDS3010成功实现声子四拓扑缘体的次观测。IDS3010皮米精度位移测量激光干涉仪体积小、测量精度高,分辨率高达1 pm,适合集成到工业应用与同步辐射应用中,包括闭环位移反馈系统搭建、振动测量、轴承误差测量等。
  • 拉格朗日粒子跟踪测速技术研究水下振荡重球摆的漩涡屏障拓扑结构
    使用时间分辨三维颗粒轨迹测速术(tr-3-D-PTV)研究在密度流体中振荡的重质量摆的涡 shedding 拓扑结构。实验系列涉及八个不同的固体到流体质量比 m? 在[1.14,14.95]范围内,并对应雷诺数高达Re~O(104)。摆的振荡周期严重依赖于m?。幅度衰减和振荡频率之间的关系是非单调的,在m?≈2.50时有最佳阻尼效果。此外,实现了一种使用涡量幅值等值面的数字物体跟踪(DOT)方法来分析涡旋结构。对于各种质量比 m?,观察到类似的涡 shedding 拓扑结构。我们的观察结果表明,首先,在摆的尾迹中形成了一个涡环。不久之后,初始涡环分解成两个明显可区分的大小相似的结构。其中一个涡旋留在摆的圆形路径上,而另一个涡旋则分离、向下传播,并最终消散。第一个涡旋的 shedding 时间和其初始传播速度取决于 m? 和球形重物赋予的动量。研究结果还表明,在 Strouhal 数基础上的理论涡 shedding 时间尺度与实验确定的涡 shedding 频率有很好的一致性。
  • Particle-laden Taylor-Couette流:高阶转变和径向局部波浪涡旋的证据
    我们扩展了在中性浮力颗粒悬浮的Taylor-Couette流中已知的流动转换,通过在半径比η = 0.917和长径比Γ = 21.67的几何形状中访问更高的悬浮雷诺数(Resusp ~ O(103))。通过流体可视化实验研究了几种颗粒体积分数(0 ≤ φ ≤ 0.40)下的流动转换,这些实验中流体由旋转的内缸驱动。尽管有效斜率更高,但我们观察到存在非对称的图案,例如旋涡,存在颗粒的情况下。我们实验的一项新发现是方位局部化的波动涡流,其特征在一些本来是轴对称的Taylor涡旋中存在波状。这种流动状态的存在表明,除了已经被确认的颗粒不稳定性效应外,它们还可以抑制不稳定性的增长。颗粒悬浮液中对应于高阶转换的流动拓扑似乎与单相流中观察到的拓扑相似。然而,一个关键区别是在更高颗粒负载下出现的第二个不协调频率的出现减少了,这可能对混沌的发生有影响。同时进行的扭矩测量使我们能够估计努塞尔数(Nuω)、Taylor数(Ta)和相对粘度(χe)之间的经验比例关系:Nuω∝Ta0.24χe 0.41。Ta的比例指数与颗粒负载无关。显然,颗粒不会触发在内外缸之间的角动量传递的性质上的定性变化。

拓扑替康相关的资讯

  • 日本测量仪器拓普康在华合资公司将重组
    6月15日,日本国株式会社拓普康〔以下简称THQ〕、美国拓普康定位系统公司〔以下简称TPS〕以及北京拓普康商贸有限公司〔以下简称BTBT〕在京签订协议,对原拓普康(北京)科技有限公司股权进行调整,成立拓普康(北京)科技发展有限公司。TPS正式成为新科技公司的大股东,公司业务进一步拓宽,标志着拓普康在华业务全面进入新阶段。  作为株式会社拓普康定位业务在华惟一的合资企业,拓普康(北京)科技有限公司〔以下简称科技公司〕于2003年由THQ和BTBT共同投资始建,并首开国际测量仪器品牌全站仪在华生产之先河。经过七年的努力,国产“拓普康”品牌系列产品已在中国测量市场中占有相当的份额,2008年又成功推出第二品牌“科维”。优异的品质、适中的价格,科技公司出品的测量仪器深受国内外测量用户的青睐。  随着新科技公司的成立,TPS将把旗下核心业务——精密型GNSS(全球导航卫星系统,包括GPS、GLONASS等)的重点产品引入科技公司内生产并销售,拓普康GNSS产品将进入“中国制造”时代。这也是国际顶尖GNSS精密定位领域的跨国公司所属产品首次在华生产。  在签字仪式上,科技公司董事长邹熹光表示,“经过几年的努力,科技公司已经发展成拥有自主研发、生产及销售的综合性企业,由中日研发团队共同打造的系列产品深受中国测量界的欢迎和信赖。此次引入TPS的精密GNSS定位产品,将给科技公司在中国的业务增添新的动力。”  “拓普康非常重视中国市场的开拓,”THQ社长横仓隆在签字仪式后的发言中说道:“中国的经济发展举世瞩目,尤其是迅速地从全球的金融危机中率先走出,说明中国是一个充满生机与活力的国家。拓普康将为中国的各项建设提供最优的测量产品和服务。”
  • 科研人员首次在拓扑绝缘体中制造出激子
    德国“维尔茨堡-德累斯顿卓越集群—量子物质复杂性和拓扑结构”(ct.qmat)的科研人员在拓扑绝缘体中制造出了激子,有助于新一代光控电脑芯片和量子技术研究。相关研究已发表在《自然通讯》杂志。   科研人员通过短脉冲光作用在单个原子层组成的材料层(铋),从而产生了激子。激子在拓扑绝缘体中被激活,为拓扑绝缘体研究开辟了全新方向。光与激子的相互作用预示了这种材料能够产生新现象,如量子比特。量子比特是量子芯片的计算单元,使用光而不是电压能够让量子芯片具有更快的时钟速率,为未来量子技术和微电子领域开发新一代光控元件铺平了道路。
  • Nature:皮米精度位移测量激光干涉仪助力声子四极拓扑绝缘体观测
    电荷化理论能够描述中性玻色子系统的布洛赫能带,它预言二维量子化的四缘体具有带隙、拓扑的一维边缘模式。苏黎世邦理工大学的Sebastian Huber教授课题组巧妙地利用一种机械超材料结构来模拟二维的拓扑缘体,次在实验上观测到了声子四拓扑缘体。这一具有重要意义的结果时间被刊登在nature上。研究人员通过测试一种机械超材料的体、边缘和拐角的物理属性,发现了理论预言的带隙边缘和隙内拐角态。这为实验实现高维度的拓扑超材料奠定了重要基石。 图1:实验装置示意图(图片来源:doi:10.1038/nature25156) 值得指出的是,Sebastian Huber教授利用细金属丝将100片硅片组成一个10cmX10cm的平面,以此来模式二维拓扑缘体(如图1所示)。关键点是,当硅晶片被超声激励时,只有中心点有振动;其他角尽管连接在一起仍然保持静止。这种行为类似于二维拓扑缘体的带隙边缘和隙内拐角态的电子行为。而如何探测硅晶片的微小振动是整个实验成功的关键,Sebastian Huber教授利用德国attocube system AG公司的IDS3010皮米精度激光干涉仪(如图2所示)来测量硅晶片不同位置的微小振动变化,整个测量系统的不确定度达到5pm的精度,测量统计误差达到10pm,后在通过超声激励后测得硅晶片的中心位置的振动位移为11.2pm,通过傅里叶变换之后在73.6KHz(如图3所示)。通过attocube皮米精度激光干涉仪IDS3010成功实现声子四拓扑缘体的次观测。 图2:皮米精度位移测量激光干涉仪IDS3010 图3:测量系统示意图和经过傅里叶频率变换的测量结果(图片来源:doi:10.1038/nature25156)IDS3010皮米精度位移测量激光干涉仪体积小、测量精度高,分辨率高达1 pm,适合集成到工业应用与同步辐射应用中,包括闭环位移反馈系统搭建、振动测量、轴承误差测量等。同时也得到了国内外众多低温、超导、真空等领域科研用户的认可和肯定。

拓扑替康相关的仪器

  • Thermo Scientific Exactive Plus EMR 质谱仪结合了无以伦比的高分辨率精确质量Thermo Scientific Orbitrap 分析和一个扩展质量数范围(EMR)选配件,创造了一个出色的工具,用于研究类似天然状态下保留有三级和四级结构的蛋白质的结构学、拓扑学和构造。常见的研究目标包括单克隆抗体的纯度、PEG 修饰的蛋白质、低聚蛋白药物、糖型和组装蛋白质。同时,Exactive Plus EMR 质谱仪的全面分析性能使之成为筛查多肽和小分子的最佳解决方案。
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  • Thermo ScientificTM ExactiveTM Plus(EMR)质谱仪结合了无以伦比的高分辨率精确质量Thermo ScientificTM OrbitrapTM分析和一个扩展质量数范围(EMR)选配件,创造了一个出色的工具,用于研究类似天然状态下保留有三级和四级结构的蛋白质的结构学、拓扑学和构造。常见的研究目标包括单克隆抗体的纯度、PEG 修饰的蛋白质、低聚蛋白药物、糖型和组装蛋白质。同时,Exactive Plus(EMR) 质谱仪的全面分析性能使之成为筛查多肽和小分子的最佳解决方案。Exactive Plus(EMR)质谱仪是一款操作简便的台式系统,不仅具有最佳性能,其LC-MS系统还具有简单直观的界面,而且更小更快,几乎适用于任何实验室 Exactive Plus(EMR)操作简便经济,可与基于工作流程的软件相配合,成为日常分析实验室的新用户最为理想的仪器。Exactive Plus(EMR)的优点详述如下:? 高分辨能力:消除同位素干扰,增加复杂样品分析的可靠性;? 准确质量:全自动AGC使全扫描和AIF扫描精度极高,质量校正程序提供可靠识别;? U-HPLC扫描速度:Exactive Plus 的扫描频率与U-HPLC完全兼容,为快速色谱应用确保精确的质量测量;? 快速极性切换:1次正极和1次负极的完整扫描周期可迅速完成,无需牺牲质量准确度;? 全离子裂解(AIF)-具有多种裂解技术:源内裂解诱导裂解(CID)和高能碰撞裂解(HCD),提供MS和MS/MS数据;? 质谱全扫描、AIF扫描、数据依赖AIF、交替全扫描和AIF扫描;? 直观的软件界面。 Exactive Plus Orbitrap LC-MS 尤其适合下列应用: ? 生物制药 – 完整蛋白质分析? 环境和食品安全? 临床研究? 法医毒物学? 药物研发、代谢组学和药物动力学(DMPK)? 制药学
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  • 拓普康GTS-1002全站仪产品特点 GTS-1000 系列是拓普康(北京)科技发展有限公司2017 年新出品的新一代全天候普及型全站仪。特别针对野外的恶劣环境进行了全方面优化设计。GTS-1000以拓普康品牌近百年的成熟制造工艺为根基,以经济耐用、稳定可靠、适应性强为特点,确保了您在测量工作中轻松自如,是您工作中值得信赖的可靠伙伴。 快速、较强的测距系统● 使用相位技术能够有效保证测量精度● 0.9 秒的快速距离测量(对任何物体)● 30cm 至350m 无棱镜测距● 1.3m 至500m 反射片测距● 极小的测距光斑加大了可测物体范围● 测量精度可靠(甚至在浅入射角时)● 保证了反射片的测距精度 坚固的外壳和友好的可视化界面设计● IP66 防尘防水等级● 高适用性,温度范围-20℃ ~+60℃● 控制面板具有25 个按键,LCD 显示屏清晰高亮,图形化显示。● 拥有独特的 编码技术能够确保在持续测量条件下精度的可靠性。● 双轴补偿器能够保证仪器在地形恶劣的环境下仍精确水平。● 30cm 至350m 免棱镜测距。● 共轴超细光斑能提供快速高精度的照准指示,即使在小入射角情况下仍能获得高可靠性的测距结果。● USB-A 型接口可直接插入U 盘。插入U 盘并关闭护盖后仍可确保IP66防护等级。● 双面数字/ 字母键盘,操作更快捷。●“星”键功能使用更方便。● 触手可及的触发键可使测量员在目光不离开目镜的情况下完成一系列的测量操作。● 制动螺旋和微动螺旋能够确保稳定的角度测量。● 仅一块电池即可持续作业25 个小时。在完全充满后可持续近一周作业,不再需要额外的电池。技术参数标配选件拓普康GTS-1002全站仪可选配全站仪三脚架、全站仪专用棱镜、全站仪对中杆/对中支架
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拓扑替康相关的耗材

  • 纳米仿生拓扑结构培养皿
    更快更成熟的培养细胞和组织纳米仿生拓扑结构培养皿建构培养细胞和组织,以提高生理相关性。 与在常规培养皿中培养的细胞相比,在纳米仿生培养皿中培养的细胞表现出增强的结构和表型发育。纳米仿生地形诱导细胞骨架重组和细胞对齐。 NanoSurface仿生培养皿沿用标准的应用于高质量成像的1.5号玻璃底。单皿 35mm Ø dish (20mm Ø pattern area)6孔板 35mm Ø wells (20mm Ø pattern area)24孔板 20mm Ø wells (full well area patterned)96孔板 5mm Ø wells (full well area patterned)No. 1.5 玻片NanoSurface纳米仿生拓扑培养皿快速建构和成熟以下众多细胞类型。骨骼肌细胞平滑肌细胞内皮细胞人类胚胎干细胞诱导多功能干细胞间充质干细胞成纤维细胞上皮细胞癌细胞如果没有仿生表面形貌,心肌细胞在常规培养表面上呈现随机取向,紊乱的收缩模式和不成熟的功能表型。仿生纳米级表面形貌模仿天然细胞外基质的对齐结构。纳米表面拓扑图案培养表面提供模拟天然细胞外基质的排列结构的细胞微环境,促进细胞结构和功能发育原生心肌的基础基质具有对齐的结构 (标尺 10 µ m)。
  • 拓普 玛瑙研钵 研钵
    拓普玛瑙研钵HW-6型用途:拓普玛瑙研钵HW-6型主要用于红外光谱测试时,粉末压片时使用,由于玛瑙材质硬度高,相比玻璃和其他材质的研钵更加能把粉末研细,所以红外压片都配套玛瑙研钵做粉末研磨处理。包装:内有填充物,外选用纸盒包装。拓普玛瑙研钵HW-6型规格参数1、研钵内直径为:Φ60mm2、配套:研钵和研锤一整套
  • 碲化铋晶体(99.995%) Bi2Te3(Bismuth Telluride)
    碲化铋晶体 Bi2Te3(Bismuth Telluride)晶体结构:六边形晶体尺寸:~10毫米电气性能:拓扑绝缘体的晶体结构:六边形晶胞参数:a = b = 0.438 nm, c = 3.050 nm, α = β = 90°, γ = 120°晶体类型:合成晶体纯度:>99.995%XRD of a single crystal Bi2Te3. X-ray diffraction was performed at room temperature using a D8 Venture Bruker.EDX of a single crystal Bi2Te3.

拓扑替康相关的试剂

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