外尔半金属-手性反常检测

信息概要

外尔半金属-手性反常检测是针对具有特殊电子能带结构的拓扑量子材料开展的专项检测服务。外尔半金属因其独特的费米弧表面态和手性反常效应，在新型电子器件、量子计算等领域具有重要应用价值。检测服务通过精准分析材料的电学、磁学及拓扑特性，为科研机构和企业提供材料性能验证、质量控制及研发支持。检测的重要性在于确保材料符合理论预期特性，避免因制备工艺偏差导致的手性反常效应失效，同时为后续应用开发提供可靠数据支撑。

检测项目

费米面拓扑结构分析,手性电荷载流子浓度,反常霍尔电导率,磁阻效应,量子振荡频率,塞贝克系数,热导率,载流子迁移率,电子-空穴不对称性,外尔点能级位置,表面态导电性,手性反常阈值电压,自旋极化率,朗道能级分裂,负磁阻效应,温度依赖性电阻率,磁场角度依赖性,各向异性输运特性,量子极限行为,非局域电子输运

检测范围

TaAs族外尔半金属,NbP族外尔半金属,MoTe2型Ⅱ外尔半金属,WTe2晶体,HgCr2Se4磁性外尔半金属,Co3Sn2S2拓扑半金属,LaAlGe家族,Bi1-xSbx合金,ZrTe5薄膜,Na3Bi二维体系,Cd3As2纳米线,YbMnBi2磁性材料,HgTe量子阱,LuPtBi赫斯勒合金,α-Sn薄膜,Bi2Se3拓扑绝缘体异质结,WS2/WTe2范德瓦尔斯结构,TaIrTe4三元化合物,KHgSb晶体,EuCd2As2铁磁材料

检测方法

角分辨光电子能谱(ARPES)：直接观测材料表面电子态和费米面拓扑结构

量子振荡测量：通过磁场周期性振荡信号分析载流子特性

非局域输运测试：检测手性反常导致的边缘电流效应

极低温磁输运测量：在毫开尔文温度下研究量子极限行为

太赫兹时域光谱：表征外尔费米子动态电导响应

扫描隧道显微镜(STM)：原子级分辨表面电子态密度分布

磁光克尔效应：检测时间反演对称性破缺导致的磁光学响应

X射线衍射(XRD)：确定晶体结构对称性和晶格参数

电子自旋共振(ESR)：测量自旋极化率和弛豫时间

微波阻抗显微术：无损检测样品局域电导率分布

四探针法：精确测量各向异性电阻率

霍尔效应测试系统：确定载流子类型和浓度

热输运测量平台：同步检测热电系数和热导率

磁力显微镜(MFM)：观测磁性外尔半金属的磁畴结构

拉曼光谱：分析晶格振动模式与电子态耦合

检测仪器

低温强磁场测量系统,量子设计PPMS综合物性测量仪,超快太赫兹光谱仪,超高真空ARPES系统,稀释制冷机,扫描隧道显微镜-分子束外延联用系统,磁光克尔效应测量仪,X射线光电子能谱仪,电子顺磁共振波谱仪,纳米级四探针台,超导量子干涉仪(SQUID),傅里叶变换红外光谱仪,原子力显微镜-拉曼联用系统,低温霍尔效应测量系统,微波阻抗显微镜

北检院部分仪器展示