新型手性费米子研究取得进展

凝聚态物理中,如果包围能带简并点的费米面具有非零的陈数,则该简并点具有手性,在该费米面上的低能准粒子激发可以被看成是手性费米子。2019初,中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心与中国人民大学物理系合作,利用角分辨光电子能谱证实了在CoSi这个手性晶体中,存在新型手性的spin-1和charge-2费米子,并在(001)表面观测到跨过整个布里渊区的螺旋结构的拓扑表面态【Nature 567, 496 (2019)】。类似的新型手性费米子在RhSi、PtAl等体系也被实验所确认。 近日,物理所EX7组研究员丁洪、副研究员孙煜杰、T03组研究员翁红明,南京大学教授李绍春课题组和中国人民大学物理系教授雷和畅课题组多方合作,首先在超高真空中通过氩离子刻蚀和高温退火的方法(CPB已接收),获得了原子级平整的单晶表面(见图1);然后利用扫描隧道显微镜/扫描隧道显微谱(STM/STS)技术对CoSi单晶的多个表面进行了表......阅读全文

新型手性费米子研究取得进展

凝聚态物理中,如果包围能带简并点的费米面具有非零的陈数,则该简并点具有手性,在该费米面上的低能准粒子激发可以被看成是手性费米子。2019初,中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心与中国人民大学物理系合作,利用角分辨光电子能谱证实了在CoSi这个手性晶体中,存在新型手性的spin-1和cha

中国科学家发现新型手性费米子

  中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心研究员丁洪、钱天和副研究员孙煜杰团队与中国人民大学物理学系雷和畅等合作者共同发现三维材料CoSi中存在新型手性费米子的确定证据。该实验结果证明了新型手性费米子的存在,为探索由手性费米子引起的新奇物理现象提供了一个较为理想的平台。相关研究成果于3月2

我国科学家观测到新型手性费米子

  手性是指一个物体与其镜像不能重合的现象,就像我们的左手和右手。在量子场论中,无质量粒子的手性就是由其自旋与动量方向平行或者反平行来定义的。外尔费米子就是一种具有手性的无质量粒子,自90年前由理论提出以来,虽然作为基本粒子至今没有得到证实,但作为准粒子在凝聚态材料中于2015年发现了存在的证据。因

外尔费米子和手性电子是什么关系?

外尔费米子Weyl fermion 满足相对论性的Weyl方程,具有和光子十分相似的手性概念。我们知道,自旋是粒子的内禀自由度,其方向可以粗糙地理解为自旋向上和自旋向下。我们采用经典的物理图像,把自旋理解为自转,那么Weyl fermion的手性可以这样理解:假设Weyl fermion的动量为P(

物理所等多方合作-新型手性费米子研究取得进展

  凝聚态物理中,如果包围能带简并点的费米面具有非零的陈数,则该简并点具有手性,在该费米面上的低能准粒子激发可以被看成是手性费米子。2019初,中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心与中国人民大学物理系合作,利用角分辨光电子能谱证实了在CoSi这个手性晶体中,存在新型手性的spin-1和c

物理所等在实验中观测到新型手性费米子

  手性是指一个物体与其镜像不能重合的现象,就像我们的左手和右手。在相对论物理中,手性是指无质量粒子的自旋和动量方向平行或者反平行。外尔费米子就是一种具有手性的粒子,描述它的哈密顿量 \(H(k)=\vec{\sigma }\cdot \vec{k }\) 其中 \(\vec{\sigma }\)

物理所等在实验中观测到新型手性费米子

  手性是指一个物体与其镜像不能重合的现象,就像我们的左手和右手。在相对论物理中,手性是指无质量粒子的自旋和动量方向平行或者反平行。外尔费米子就是一种具有手性的粒子,描述它的哈密顿量 \(H(k)=\vec{\sigma }\cdot \vec{k }\) 其中 \(\vec{\sigma }\)

中科院物理所发现“手性”的电子态外尔费米子

  预言中的奇特粒子被证实了。7月20日,中国科学院物理研究所发布消息:他们发现了具有“手性”的电子态——外尔费米子。物理所表示,中国科学家的这一发现,从材料理论预言到实验观测都是独立完成。  1929年,德国科学家外尔(H. Weyl)指出,无“质量”(即线性色散)电子可以分为左旋和右旋两种不同“

中国科学家发现新型费米子——三重简并费米子

  在国家重点研发计划“大科学装置前沿研究”重点专项等的支持下,中国科学院物理研究所的研究团队首次发现了突破传统分类的新型费米子——三重简并费米子。这是继“拓扑绝缘体”、“量子反常霍尔效应”、“外尔费米子”之后,中国科学家在拓扑物态研究领域的又一项重大突破。该项研究成果在《自然》(Nature)杂志

高深”费米子背后的“简单”科学

  外界评价这次发现具有重大意义——打破常规分类的新型费米子研究,对于深入理解基本粒子性质具有重要意义。更为难得的是,该项研究从理论预言、样品制备到实验观测的全过程,都由我国科学家独立完成。  近日,许多科技媒体都在重要位置报道了中国科学院物理研究所的科研团队在拓扑物态研究领域取得的重大突破:我国科

“神秘”Majorana费米子或将现身

  1937年,随着量子力学的兴起,意大利理论物理学家Ettore Majorana提出可能存在一种新型的奇特粒子,即现在名为Majorana费米子的粒子。经过75年的追寻,研究人员近期终于发现了Majorana费米子存在的一个可靠证据。而这一发现就如同找到了一把通往拓扑量子计算时代的

什么是费米子凝聚态?

费米子凝聚态是物质存在的第六态。根据“费米子凝聚态”研究小组负责人德博拉·金的介绍,“费米子凝聚态”与“玻色一爱因斯坦凝聚态”都是物质在量子状态下的形态,但处于“费米子凝聚态”的物质不是超导体。人类生存的世界,是一个物质的世界。然而,这个世界还有许多人们肉眼看不到的物质。过去,人们只知道物质有三态,

我国科学家发现新型费米子

  英国《自然》杂志6月19日在线发表了中国科学院物理研究所的一项最新成果,该所科研团队首次发现了突破传统分类的新型费米子——三重简并费米子,为固体材料中电子拓扑态研究开辟了新的方向。该发现从理论预言、样品制备、到实验观测的全过程,均由我国科学家独立完成。  新型费米子的发现,是继“拓扑绝缘体”“量

华人科学家群力突破80年物理难题:张富春这样解读

  7月21日,学术期刊《科学》(Science)在线发表了由美国加利福尼亚大学洛杉矶分校(UCLA)王康隆课题组主导,斯坦福大学张守晟课题组及上海科技大学寇煦丰课题组等8家单位合作完成的一项研究成果——研究团队首次在磁性拓扑绝缘体薄膜与超导体结合的异质结构中发现了一维手性马约拉纳费米子存在的证据[

物理所等实验发现外尔费米子

  1928年,狄拉克提出了描述相对论电子态的狄拉克方程。1929年,德国科学家外尔(Hermann Weyl)指出,当质量为零时,狄拉克方程描述的是一对重叠的具有相反手性的新粒子,即外尔费米子。这种神奇的粒子带有电荷,却不具有质量。但是80多年过去了,人们一直没有能够在实验中观测到外尔费米子。中微

物理所重费米子理论研究获进展

  作为典型的强关联电子系统,重费米子体系中的电子表现出丰富的多体量子行为,其准粒子的有效质量在低温下可以达到自由电子质量的上千倍,超过缪子的质量。这些低温重电子产生于晶格中每个格点上的局域f电子自旋与导带电子自旋的集体纠缠。随着温度降低或两种自旋之间相互作用的增强,临近格点间的自旋纠缠产生强烈的相

半导体所在新奇拓扑材料研究方面取得新进展

  随着近年来蓬勃发展的拓扑材料研究,人们在固体材料中陆续寻找到新奇的准粒子,从而模拟原本仅存在于高能物理中的粒子。例如,石墨烯、拓扑绝缘体的边缘态(二维)/表面态(三维)中的低能电子可视作无质量的狄拉克费米子;外尔半金属的低能电子可用手性区分的外尔费米子刻画。此外,多重简并费米子、点-线费米子等的

外尔费米子或“栖息”在锇基磁材料中

  据美国能源部下属橡树岭国家实验室(ORNL)官网消息,ORNL和田纳西大学的科学家通过中子衍射实验和X射线实验得出结论称,神秘莫测的外尔费米子或“栖息”于锇基磁性晶体结构中。研究发表在最新一期的《自然·通讯》杂志上,或将有助于量子计算机的发展。   1929年,德国物理学家魏尔曼·外尔首次提出,

物理所等提出新的重费米子超导机理

  在重费米子超导体中,正常态重电子的有效质量可以达到自由电子质量的上百倍,其特征费米能量也相应削减,只有meV的量级。1979年,德国科学家Frank Steglich等人首先在CeCu2Si2中发现了重费米子超导,其超导转变温度约为0.6 K,为重电子费米能的5%,远大于一般的元素超导体,堪称“

迷踪80年的马约拉纳费米子被捕获

  马约拉纳费米子是一种由物质和反物质组成的神秘粒子,对它的搜寻已经困扰了物理学家80年。22日,上海交通大学贾金锋科研团队宣布,通过一种由拓扑绝缘体材料和超导体材料复合而成的特殊人工薄膜,已在实验室里成功捕捉到了马约拉纳费米子。这不仅有助于量子计算机的研制,还有助于进一步揭开暗物质的谜团。这项成果

外尔费米子与铁磁自旋波共舞研究获进展

  外尔半金属的费米面有且仅有孤立的能带交叉点构成,因而其低能激发的准粒子可以用描述外尔费米子的外尔方程来刻画,具有外尔费米子的零质量、确定手性等特征。虽然自由粒子形式的外尔费米子至今未能被实验确认,但在外尔半金属中却能够实现外尔费米子形式的准粒子,这为研究外尔费米子的行为提供了新途径。固体中的外尔

复旦大学研究团队首次在磁光谱中观测到手性朗道能级

  近日,复旦大学物理学系教授修发贤课题组在外尔半金属砷化铌中探测到手性朗道能级。5月10日,相关研究成果以《外尔半金属砷化铌中的手性朗道能级与拓扑准粒子》为题在线发表于国际权威杂志《自然·通讯》。  近年来,外尔半金属作为一种新型拓扑半金属获得了广泛的关注。这类拓扑半金属有新奇的电学特性,比如线性

里程碑|上海科大陈宇林团队Science发文解决全球百年难题

  作为一类重要的费米子,Weyl费米子最早是由德国物理学家Hermann Weyl于1929年提出的,用以描述高能物理中遵循外尔方程的一种无质量费米子。在此后的探索中,人们一度认为这种漂亮的费米子纯粹是一个物理概念,在自然界中并不存在。Weyl半金属是结晶固体,具有新兴的相对论性Weyl费米子,并

物理学重大突破:科学家找到“天使粒子”

  物理学迎来重大突破:由4位华人科学家领衔的科研团队终于找到了正反同体的“天使粒子”——马约拉那费米子,从而结束了国际物理学界对这一神秘粒子长达80年的漫长追寻。  相关论文发表在今天出版的《科学》杂志上。该成果由加利福尼亚大学洛杉矶分校王康隆课题组和美国斯坦福大学教授张首晟课题组、上海科技大学寇

Science今晨撤回“天使粒子”论文,张首晟为通讯作者之一

北京时间11月18日凌晨3点,《科学》杂志发布“编辑撤稿”声明,撤回了一篇关于“天使粒子”的论文。这是继2021年3月《自然》撤回一篇该领域研究论文后,马约拉纳费米子研究又一次遭遇国际顶刊撤稿。此次被撤回的论文发表于2017年7月21日。论文显示,研究人员在实验中观测到了手性马约拉纳费米子(即“天使

实验证实任意子存在,或为费米子玻色子外另一基本粒子

有时,二维比三维更好。在我们生活的三维世界中,有两类基本粒子:玻色子和费米子。但理论物理学家预测,在二维空间,还有另一种可能:任意子。现在,科学家们有了新的证据,证明任意子存在,并且它们的行为与任何已知的粒子都不一样。物理学家在4月10日的《Science》杂志上报道说,研究人员使用一个小型的“对撞

Science今晨撤回“天使粒子”论文

北京时间11月18日凌晨3点,《科学》杂志发布“编辑撤稿”声明,撤回了一篇关于“天使粒子”的论文。这是继2021年3月《自然》撤回一篇该领域研究论文后,马约拉纳费米子研究又一次遭遇国际顶刊撤稿。 此次被撤回的论文发表于2017年7月21日。论文显示,研究人员在实验中观测到了手性马约拉纳费米子(即

自学习蒙特卡洛推动电声子耦合狄拉克费米子研究获进展

  自学习蒙特卡洛方法——通过提取描述系统低能有效模型的自学习过程,设计出优化的更新方法,克服量子多体系统蒙特卡洛模拟中临界慢化和接收概率低等瓶颈——自2016年提出以来,已经在凝聚态量子多体问题相变和临界现象研究中取得很多成果,受到广泛关注。该方法在量子多体问题大规模数值计算领域中的应用,正在逐步

科学家首次在实验中发现一维外尔费米子

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/9/487013.shtm 外尔费米子是一种在高能物理理论中被预言存在的粒子。它被理论预言可以存在于所有奇数维度(一维、三维)体系中,但目前人们对固体中外尔费米子的研究均在三维体系中开展,即三维外尔费米子。

物理所等重费米子体系局域近藤散射研究取得进展

  重费米子现象通常出现于含有稀土或锕系元素的化合物中,在热力学、输运、磁性等实验上表现出巨大的电子有效质量,多数情况下其基态可以在朗道费米液体理论的框架内进行描述。作为典型的电子关联效应,该现象的微观原因是基于传导电子和局域f磁矩之间的近藤散射以及由晶格周期性导致的近藤散射间的位相相