费米：理论与实验的双科大师
费米门下也是人才辈出：杨振宁、李政道以及发现反质子的美国物理学家张伯伦和西格里等都是他的门生。 文武双全之人历来难得。 在物理学的历史上，也只曾经出现过个别“文武双全”的科学大家。比如，除了发现那些著名的物理学定律，牛顿也做过阳光的色散实验和运用单摆检验惯性质量同引力质量成比例的实验，甚至还发明过反射式望远镜。 不过到了20世纪，实验设备越发复杂而昂贵，有时个别研究单位都难以独自负担。一篇宣布新发现的实验文章，署名的作者往往是一个长长的名单。 由此，理论物理学家和实验物理学家便分成了两支队伍。实验家在理论家指出的方向或者自己选择的方向上做实验，而理论家只需要了解实验家能够做些什么问题以及他们怎么做和做了些什么结果。 然而，60年前逝世的诺贝尔奖获得者费米，在物理学理论和实验这两个方面都作出了第一流的成就。为纪念费米对核物理学的贡献，美国原子能委员会设立了“费米奖”。第100个化学元素镄和原子核物理学使用的“费米单......阅读全文
物理所等在费米原子体系的密度泛函理论研究中取得进展
周期势场下的相互作用费米子体系是量子多体理论中的核心问题，也是凝聚态物理研究的几个根本性问题之一。而密度泛函理论（DFT）则是解决这一核心问题的重要理论框架。在密度泛函理论的基础上，进行局域密度近似（LDA），是对固体能带进行定量研究的主要理论和计算手段，自提出以来，在凝聚态物理中得
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
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“
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 \(\vec{\sigma }\)
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
超冷费米原子气体独特对称性获揭示
华东师范大学精密光谱科学与技术国家重点实验室教授武海斌研究小组与清华大学教授翟荟小组以及人民大学副教授齐燃合作的一项研究成果7月22日发表于《科学》。在这项研究中，科研人员发现了离散标度率不变的费米量子气体新奇的动力学膨胀行为，揭示了强相互作用超冷费米原子气体所隐含的动力学对称性，验证了此量子体
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
物理所提出重费米子超导的一个唯象模型
重费米子超导是最早发现的非常规超导，虽然超导转变温度Tc普遍较低，一般只有1 K左右[目前最高为17.5 K（PuCoGa5）]，但是重费米子超导材料种类繁多，迄今已有40余种，涵盖多种类型的晶体和电子结构。这些材料中存在异常丰富的奇异态，并且往往与超导相伴而生，其量子临界涨落是导致重费米子超导
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“
物理所等在重费米子理论研究中取得新进展
11月6日出版的《美国国家科学院院报》（PNAS）以封面标题刊载了中科院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室（筹）凝聚态理论与计算重点实验室杨义峰研究员与加州大学Davis分校的DavidPines教授和NickCurro教授分别合作完成的关于重费米子研究的两篇文章，同时发表了英
浙江大学课题组在重费米子物理研究方面取得重要进展
1月5日，《美国科学院院刊》（Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 简称PNAS）在线发表了浙江大学关联物质研究中心/物理系袁辉球教授课题组及其合作者的研究成果。通过极强磁
费米：理论与实验的双科大师
费米门下也是人才辈出：杨振宁、李政道以及发现反质子的美国物理学家张伯伦和西格里等都是他的门生。 文武双全之人历来难得。 在物理学的历史上，也只曾经出现过个别“文武双全”的科学大家。比如，除了发现那些著名的物理学定律，牛顿也做过阳光的色散实验和运用单摆检验惯性质量同引力质量成比例的实验，甚至
物理所等发现自旋阻挫重费米子体系中的量子临界相
当一个二级相变通过非温度控制的外参量被连续压制到绝对零度附近时，体系会发生量子相变。发生量子相变的临界点，即量子临界点，是绝对零度条件下位于外参量轴上的一个点，通常可以通过调控压力、磁场等手段来获得。量子相变和有限温度下由热涨落控制的相变不同，其物理本质是基于海森堡不确定原理的量子涨落行为。量子
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
概述鲍立不兼容原理的应用
泡利不相容原理是近代物理中一个基本的原理，由此可以导出很多的结果，这儿我们列举该原理在近代物理中三个重要的应用，即确定同科电子原子态， 氦原子能级之谜和费米–狄拉克统计。 同科电子原子态 原子中电子的状态用四个量子数（n, l, ml, ms）描述，其中n为主量子数，l为轨道角动量量子数，m
中科大首次在玻色费米双超流体中观测到量子涡旋晶格
近日，中国科学技术大学潘建伟及其同事陈宇翱、姚星灿等在国际上首次实现了一种全新的量子物态——质量不平衡的玻色-费米双超流体，并在该双超流体中成功地产生和观测到玻色-费米量子涡旋晶格。这一实验发现开辟了超冷原子领域全新的研究方向，为理解复杂宏观量子现象提供了一种独特的研究手段。该成果发表在9月27
我国学者在费米稳态超辐射量子相变研究中取得进展
在国家自然科学基金项目（批准号：11925401、11734008）等资助下，华东师范大学精密光谱科学与技术国家重点实验室武海斌研究团队和中国工程物理研究院研究生院陈宇副教授合作，首次实现了超冷费米气体的稳态超辐射量子相变，观察到费米统计对量子相变的影响。该成果以“光学腔内超冷简并费米气体超辐射
玻色一爱因斯坦凝聚态的研究与发展
所谓“玻色一爱因斯坦凝聚态”，是科学巨匠爱因斯坦在70 年前预言的一种新物态。为了揭示这个有趣的物理现象，世界科学家为此付出了几十年的努力。 1995年，美国科学家维曼、康奈尔和德国科学家克特勒首先从实验上证实了这个新物态的存在。为此，2001年度诺贝尔物理学奖授予了这3位科学家，以表彰他们在实现“
冷原子系统中的轨道物理研讨会在物理所召开
由中科院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室（筹）国际合作研究中心主办的冷原子系统中的轨道物理研讨会（Workshop on Orbital Physics in Cold Atom Systems）于1月5日至6日举办。本次研讨会的主要议题包括光学晶格中的轨道物理、冷原
我国科学家量子模拟研究取得重大突破
近日，中国科学技术大学潘建伟院士团队等与澳大利亚科研团队合作，首次在处于强相互作用极限下的费米超流体中观测到了熵波衰减的临界发散行为，揭示了该体系存在着一个可观的相变临界区，并获得了热导率与粘滞系数等重要的输运系数。 该项工作为理解强相互作用费米体系的量子输运现象提供了重要的实验信息，是利用
物理所等在铁基超导体中发现类马约拉纳费米子
在微观世界里，遵从费米统计的电子通过配对形成玻色子，它们的凝聚形成超导电子基态，使宏观世界中的材料具有超导性。在谱学实验中，电子配对反映为可测量的超导能隙。超导体中的杂质原子可能破坏电子间的配对，并在能隙中形成束缚态。通过观察束缚态的各种特征，包括与其对应的能量及其空间的分布等，人们可以深入研究
物理所合作在重费米子材料量子临界现象研究中获进展
超导的出现与材料中的结构、磁或价态的不稳定性密切相关。在这些不稳定性所导致的相变点附近存在强烈的热或量子涨落，会引起电子配对产生超导。在强关联材料中，非常规超导往往出现在零温反铁磁相变（量子临界点）附近，表明非常规超导依存于磁性量子涨落。实验上对反铁磁母体加压／磁场或化学掺杂，往往可以在磁性相变
美首次测出物质第六态的黏性
据美国物理学家组织网近日报道，美国科学家使用激光控制住一些超冷冻原子，测出了费米气体(一般被认为是物质的第六种状态)的黏性。结果表明，费米气体可以被用做“标度模型”，测量超高温超导体、中子星内的核物质，甚至大爆炸几微秒后的夸克—胶子等离子体等物质的属性，也有望被用来在实验室测试弦理论。研究报告
中国科大等预言存在一种新奇配对超流相
中国科学技术大学郭光灿院士领导的中科院量子信息重点实验室在超冷费米气体中的拓扑相变方面研究取得重要进展：该实验室邹旭波教授与易为教授分别同他们的合作者在理论上预言并刻画了一种同时具有非零配对质心动量及非平庸拓扑性质的新奇配对超流相。两项研究成果分别在线发表于10月28日刊出的同一期《自然·通讯》
泡利不相容原理的应用
泡利不相容原理是近代物理中一个基本的原理，由此可以导出很多的结果，如确定同科电子原子态， 氦原子能级之谜和费米–狄拉克统计。同科电子原子态原子中电子的状态用四个量子数（n，l，m，ms）描述，其中n为主量子数，l为轨道角动量量子数，m为轨道磁量子数，ms为自旋磁量子数。使用四个量子数是现代通用的标记
泡利不相容原理的应用介绍
泡利不相容原理是近代物理中一个基本的原理，由此可以导出很多的结果，如确定同科电子原子态， 氦原子能级之谜和费米–狄拉克统计。 同科电子原子态 原子中电子的状态用四个量子数（n，l，m，ms）描述，其中n为主量子数，l为轨道角动量量子数，m为轨道磁量子数，ms为自旋磁量子数。使用四个量子数是现
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
武汉物数所在量子气体普适理论研究中取得进展
近日，中科院武汉物理与数学研究所管习文研究员课题组与中山大学、新加坡南洋科技大学、澳大利亚国立大学及北京计算科学研究中心合作，在一维量子多体普适理论研究方向取得新进展，其结果发表在《物理评论快报》(PRL)上。 一维量子多体系统具有典型的强关联特征。通常Tomonaga-Luttinger