即可将网页分享至朋友圈
近日，受物理学顶尖期刊《Reports on Progress in Physics》特邀，我校物理学院乔梁教授团队，与松山湖材料实验室陈朝宇教授、南方科技大学物理系刘畅教授、日本广岛大学同步辐射科学研究所Kenya Shimada教授等，共同发表了一篇题为“Spin-Momentum Locking in Locally Noncentrosymmetric Quantum Materials”的前瞻性综述。电子科技大学为第一单位，物理学院张科副教授为第一作者和共同通讯作者，乔梁教授为共同通讯作者。
在量子材料世界中，自旋动量锁定是实现拓扑超导的关键途径之一，也是自旋电子学的核心基础。传统上，人们认为要在非磁材料中实现自旋劈裂必须打破体系的整体反演对称性，例如通过Rashba效应或Dresselhaus效应。然而，在整体中心对称但局部非中心对称的晶体中，依然可以出现由局域轨道与层间耦合导致的“隐藏自旋动量锁定”。在保持材料宏观对称性的同时，电子自旋依然可被动量精准操控，为设计自旋相关效应提供了更广阔的材料体系。
文章系统地厘清了该效应的对称性起源、分类、理论模型与实验观测手段，更聚焦于其在前沿量子现象中的关键角色：
非常规超导：阐明该效应如何诱导出奇特的自旋三重态超导，为理解重费米子超导、铜基、铁基等高温超导体的机理提供了新视角。
拓扑物态：揭示了如何利用“隐藏”效应实现纯净的偶数量子霍尔效应，并高效调控自旋-电荷转换，为拓扑器件设计铺路。
非常规磁性：前瞻性地探讨了实现自旋动量锁定的新机制，特别是在交错磁性材料中，仅通过磁结构与晶体对称性的耦合即可实现动量依赖的自旋劈裂，为探索交错磁性拓扑超导、新型自旋源、低能耗磁存储器与非易失性逻辑器件提供了新途径。
文章还指出了该领域未来发展的几个关键方向，包括：隐藏类效应的进一步挖掘与测量技术突破；非常规磁性在自旋电子学中的潜力开发；多自由度耦合对超导与拓扑态的协同调控。
该工作得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划、四川省自然科学基金、四川省科技厅等项目的支持。
Reports on Progress in Physics（Rep. Prog. Phys.或ROPP）由英国IOP Publishing 出版，创刊于1934年，历史悠久，是物理学领域的顶尖期刊之一，主要发表对物理学领域具有重大影响力和长期意义的原创性研究与权威综述。
作者简介：张科，电子科技大学物理学院副教授。2021年获日本广岛大学理学博士学位，随后于该校同步辐射科学研究所从事博士后研究，2023年加入电子科技大学。其主要研究方向为关联量子材料电子结构表征与物性调控，长期致力于利用高分辨率同步辐射角分辨光电子能谱（ARPES）、低温扫描隧道显微镜/谱（STM/S）等先进实验表征与理论模型相结合，系统解析超导、拓扑、磁性及低维体系中的电子结构与多自由度关联机制，并探索奇异量子态的形成原理与调控。在Physical Review Letters等物理学顶级期刊上发表20+篇重要学术论文。主持国家自然科学基金、四川省自然科学基金、四川省博士后科研项目特别资助、广岛同步辐射国际共同研究等多项科研项目。
论文信息：Ke Zhang*, Yusen Feng, Yu Chen, Jie Gong, Lin Xu, Zhenhua Wu, Chang Liu*, Chaoyu Chen*, Kenya Shimada and Liang Qiao*. Spin-Momentum Locking in Locally Noncentrosymmetric Quantum Materials. Reports on Progress in Physics. 88, 106503, 2025. (https://doi.org/10.1088/1361-6633/ae1379
编辑：罗莎 / 审核：李果 / 发布：陈伟
