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。中微子曾经被认为是外尔费米子，但是后来发现中微子其实是有质量的。近年来，拓扑绝缘体，尤其是拓扑半金属等新奇量子态研究的快速发展为在凝聚态体系中实现和观测外尔费米子提供了新的思路。其中备受瞩目的就是找到真实的外尔半金属材料。当两个自旋非简并的能带在费米能级附近线性交叉时，其低能准粒子激发态与外尔费米子的行为一致，这类材料体系被称为外尔半金属。理论预言，由于外尔费米子态的存在，外尔半金属会呈现出诸多奇异的物理现象，比如在体能带结构中成对出现，具有相反手性的外尔锥；在晶体表面上有连接两个外尔点表面投影的开放的费米面，即费米弧。此外，由于不同手性......阅读全文
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
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(
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，
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
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。
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“
我国研究团队在Ta2Se8I中发现第三类外尔费米子
近日，中国科学院合肥物质科学研究院强磁场科学中心研究员周建辉和北京理工大学教授姚裕贵团队、清华大学教授周树云等合作，预言并在高温相的电荷密度波材料Ta2Se8I中发现第三类外尔费米子。此外，研究人员还发现它具有“三高”特性：高温相、高陈数、高阶倾斜项。相关研究成果以Type-Ⅲ Weyl sem
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
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
“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
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
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，
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
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
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
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 \(\vec{\sigma }\)
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
物理所等理论预言单硅化物中的双外尔声子
近日，中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心的科研团队，在拓扑物态研究领域取得新成果，首次在声子体系中预言三重简并和四重简并两类“双外尔点”，这项工作是继“拓扑绝缘体”、“量子反常霍尔效应”、“外尔费米子”、“三重简并费米子”之后，在能带拓扑领域的又一理论进展，为单晶固体材料中声子拓扑
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 \(\vec{\sigma }\)
科学家直接观测到重费米子量子纠缠
日本大阪大学和广岛大学科学家合作，首次在铈铑锡（CeRhSn）材料中直接观测到受普朗克时间（量子力学最小时间单位）调控的重费米子量子纠缠现象。这项发表于《自然》合作期刊《npj量子材料》的研究，为开发基于固态材料的新型量子计算机开辟了新途径。重费米子是固体中传导电子与局域磁性电子强相互作用形成的“增
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
外尔轨道及三维量子霍尔效应研究获进展
华南师范大学物理学院教授王瑞强和邓明勋团队在拓扑狄拉克半金属中的外尔轨道及三维量子霍尔效应研究方面取得新进展。相关成果近日在线发表于《物理评论B》（Physical Review B）。属于拓扑半金属家族的外尔半金属以其低能外尔费米子激发而闻名，这些激发在外尔节点附近具有确定的手性。外尔节点以相反的
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
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“
科学家首次观察到半狄拉克费米子
美国宾夕法尼亚州立大学和哥伦比亚大学科学家携手，首次观察到一类特殊准粒子——半狄拉克费米子。这类准粒子在朝一个方向移动时拥有质量，而朝另一个方向移动时则失去质量。研究人员表示，对这些准粒子开展深入研究，有望促进下一代电池、传感器等技术发展。相关论文发表于新一期《物理评论X》杂志。研究示意图。图片来源
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
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
2017中科院亮点：首次观测到三重简并费米子
完成单位：中国科学院物理研究所 与时空连续的宇宙空间不同，电子所处的“固体宇宙”只满足不连续的分立空间对称性，这就可能导致传统理论中所没有的新型费米子出现。寻找新型费米子是近年来拓扑物态领域一个挑战性的前沿科学问题，也是该领域国际竞争的焦点之一。 继“拓扑绝缘体”、“量子反常霍尔效应”、“外