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    来源:www.shuoshisheng.net 发布时间:2020-02-26

    作者:丁佳来源:科学网发布日期:2017/6/19 2:3360336001

    选择名称:中小

    中国科学家发现新费米子突破传统分类

    英国杂志《自然》今日(6月19日)在线发表中国科学院物理研究所最新成果。该研究所的研究团队首次发现了突破传统分类的新费米子三重简并费米子,为固体材料中电子拓扑态的研究开辟了新的方向 从理论预测、样品制备到实验观察的整个过程由中国科学家独立完成。

    新费米子的发现是继“拓扑绝缘体”、“量子反常霍尔效应”和“外费米子”之后,中国科学院物理拓扑态研究领域的又一重大突破 研究人员认为,对“固体宇宙”中新粒子的研究才刚刚开始,这一研究结果对于促进人们理解电子的拓扑状态、发现新的物理现象、开发新的电子器件、深入理解基本粒子的性质具有重要意义。

    2016年4月,中国科学院物理研究所的翁红明、陈方、戴Xi和钟芳等研究人员预测,一类碳化钨晶体结构的材料中存在三重简并电子态。它的准粒子是三重简并费米子,这是一种不同于三重简并狄拉克费米子和二重简并外费米子的新型费米子。

    封自力是该研究所的石尤果指导下的博士生,他很快制备了碳化钨家族的磷化钼单晶样品。前田指导下的博士生丁洪和柏青在上海光源“梦想之线”和瑞士保罗舍勒研究所进行了几个月的实验测量,成功分析了磷化钼的电子结构,与翁红明指导下的博士生徐秋楠的计算结果吻合良好。实验中首次发现了突破传统分类的三重简并费米子。

    翁红明等人的理论工作还指出,三重简并费米子态不同于狄拉克费米子和威尔费米子态,因为它对外加磁场的方向敏感,这使得含有它的母体材料具有磁场方向相关的输运性质。

    最近,该研究所的陈根福研究小组观察到,碳化钨中的方向依赖输运操作与狄拉克半金属和外半金属明显不同,其次是德国马克斯普朗克研究所的科学家在磷化钼中观察到的极低电阻行为,这可能是这种新费米子的独特性能

    众所周知,构成宇宙的基本粒子可以分为玻色子和费米子 现有理论认为宇宙中可能有三种费米子,即狄拉克费米子、费尔费米子和马约纳费米子 不同于时间空连续宇宙空,电子所在的“固体宇宙”只满足不连续分裂之间的对称性空,这可能导致传统理论中找不到的新费米子。 寻找新的费米子是近年来拓扑态领域一个具有挑战性的前沿科学问题,也是该领域国际竞争的焦点之一。

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