新型磁性外尔半金属的强磁场/高压物性研究

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    U1932152
  • 项目类别:
    联合基金项目
  • 资助金额:
    60.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    A3205.稳态强磁场
  • 结题年份:
    2022
  • 批准年份:
    2019
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2020-01-01 至2022-12-31

项目摘要

Magnetic Weyl semimetals usually host time-reversal symmetry breaking and long-range magnetic order, in which the electron correlations cooperate with band topology and spin-orbital interactions. Due to the coupling between topological Weyl semimetals and Mott physics/magnetism, it is possible to create some exotic topological quantum states and phenomena, which are absent in the non-interacting systems. Here we will focus on the physical properties of layered kagome frustrated materials Mn3(Sn,Ge) and Co3Sn2(S,Se)2, such as band topology and anomalous Hall effect. By combing the quantum magnetotransport, Hall resistance, and magnetic susceptibility measurements under high magnetic field, high pressure and low temperature, as well as Raman spectroscopy and x-ray diffraction experiments, we will systematical investigate the pressure-dependent band topology and anomalous Hall effect in these materials, constructing the magnetic field-pressure-temperature phase diagram. The results will probably elucidate the evolutions of the crystal structure, topological-correlated electronic states, and magnetism under pressure, accompanied by the emergent quantum states and quantum effects due to the pressure-tuned interactions between the band topology, electron correlations, and spin-orbital couplings.
磁性外尔半金属通常具有时间反演对称性破缺和长程磁有序,其中电子关联与能带拓扑、自旋轨道耦合之间的协同作用使外尔半金属和莫特物理或磁性耦合起来,可能产生非相互作用体系中难以观察到的新奇拓扑量子态和量子效应。本项目将针对磁性外尔半金属中的能带拓扑、反常霍尔效应等物理属性,选取层状kagome晶格阻挫的Mn3(Sn,Ge)和Co3Sn2(S,Se)2为研究对象,利用金刚石对顶砧装置开展强磁场、高压、低温综合极端条件下的量子输运、霍尔电阻和磁化率测量,结合高压下的拉曼光谱和同步辐射X射线衍射实验,详细研究磁性外尔半金属压力下的能带拓扑特性和反常霍尔效应,构筑磁场-压力-温度相图,阐明压力下晶体结构、电子态及磁性的演化规律,探索体系中能带拓扑与电子关联、自旋轨道耦合的协同作用在压力调控后可能出现的新奇量子态和量子效应。

结项摘要

磁性拓扑半金属由于磁性与非平庸拓扑电子结构作用而表现出丰富的物理性质,为拓扑自旋电子学提供了新平台。同时,其电子结构对晶体结构及磁结构的变化非常敏感,因而通过晶格的外部扰动可以有效调控其拓扑属性,进而可能诱导新奇量子态和量子效应。本项目以磁场和压力作为主要调控参量,通过结合综合极端条件下的量子输运、拉曼光谱、同步辐射X射线衍射实验和理论计算,系统研究了新型磁性半金属中晶体结构、拓扑电子态随压力的演化规律,构筑磁场-压力-温度相图,揭示了能带拓扑与电子关联作用在压力调控后可能出现的新奇量子态。主要研究成果包括:1、揭示了反铁磁狄拉克半金属NdSb中压力诱导的铁磁外尔半金属相,伴随立方-四方结构相变,并构筑完整的压力-磁场-温度相图;2、发现了铁磁外尔半金属Co3Sn2S2中反常霍尔效应可以被压力削弱甚至完全抑制,伴随低压区普通霍尔系数由正值变为负值,即载流子类型发生转变;3、发现了压力对反铁磁外尔半金属Mn3Sn中反常霍尔有明显的抑制现象,可能伴随反铁磁性逐渐被削弱甚至消失;4、揭示了拓扑节点线半金属Ta2PdSe6压力诱导的Lifshitz相变和超导电性。

项目成果

期刊论文数量(9)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Pressure-induced superconductivity in trigonal layered PtBi2 with triply degenerate point fermions
具有三重简并点费米子的三角层状 PtBi2 中的压力诱导超导性
  • DOI:
    10.1103/physrevb.103.014507
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    Physical Review B
  • 影响因子:
    3.7
  • 作者:
    Wang Jing;Chen Xuliang;Zhou Yonghui;An Chao;Zhou Ying;Gu Chuanchuan;Tian Mingliang;Yang Zhaorong
  • 通讯作者:
    Yang Zhaorong
Pressure-engineered optical properties and emergent superconductivity in chalcopyrite semiconductor ZnSiP2
黄铜矿半导体 ZnSiP2 的压力工程光学特性和新兴超导性
  • DOI:
    10.1038/s41427-021-00285-0
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    NPG Asia Mater.
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Yifang Yuan;Xiangde Zhu;Yonghui Zhou;Xuliang Chen;Chao An;Ying Zhou;Ranran Zhang;Chuanchuan Gu;Lili Zhang;Xinjian Li;Zhaorong Yang
  • 通讯作者:
    Zhaorong Yang
Pressure-driven Lifshitz transition in type-II Dirac semimetal NiTe2
II 型狄拉克半金属 NiTe2 中压力驱动的 Lifshitz 跃迁
  • DOI:
    10.1103/physrevb.101.115124
  • 发表时间:
    2020-03-16
  • 期刊:
    PHYSICAL REVIEW B
  • 影响因子:
    3.7
  • 作者:
    Qi, Mengyao;An, Chao;Yang, Zhaorong
  • 通讯作者:
    Yang, Zhaorong
Pressure induced superconductivity in nonlinear optical crystal ZnGeP2 and its capture at ambient pressure
非线性光学晶体 ZnGeP2 中的压力诱导超导及其在环境压力下的捕获
  • DOI:
    10.1016/j.mtphys.2022.100707
  • 发表时间:
    2022-05
  • 期刊:
    Materials Today Physics
  • 影响因子:
    11.5
  • 作者:
    Yifang Yuan;Yonghui Zhou;Zheng Chen;Chunhua Chen;Xuliang Chen;Jing Wang;Ying Zhou;Chao An;Min Zhang;Xiangde Zhu;Ranran Zhang;Lili Zhang;Zhaorong Yang
  • 通讯作者:
    Zhaorong Yang
Emerging Superconductivity and the Origin of Its Enhancement in topological nodal-line semimetal SrAs3
加压拓扑节点线半金属 SrAs 3 中新兴超导性及其增强的起源
  • DOI:
    10.1002/aelm.202000293
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    Adv. Electron. Mater.
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Mengyao Qi;Xiangde Zhu;Yonghui Zhou;Chao An;Chunhua Chen;Yifang Yuan;Bowen Zhang;Shuyang Wang;Ying Zhou;Xuliang Chen;Ranran Zhang;Mingliang Tian;Zhaorong Yang
  • 通讯作者:
    Zhaorong Yang

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高压强磁场下拓扑节线半金属的物性研究
  • 批准号:
    11704387
  • 批准年份:
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  • 资助金额:
    27.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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