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，存在着一种无质量的粒子—外尔费米子（Weyl fermions），其独特属性有助研究下一代电子设备和量子计算机。直到2015年，科学家们才首次在实验室观察到外尔费米子。研究人员一直在寻找可供其栖身的其他材料，希望将其独特的属性应用于自旋电子学以及量子计算机等领域。在最新研究中，科学家对一种锇基材料进行了研究并证明外尔费米子的出现需要满足两个条件。 最新研究的论文第一作者、ORNL的斯图尔特·考尔德表示：“这些粒子的一举一动像电子，但速度比电子快，因为它们没有质量。所有电子设备都基于电子，如果用外尔费米子代替电子，从原理上说，将得到......阅读全文
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“
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
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
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
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
费米实验室着手重测μ介子磁性
据美国《科学》杂志网站26日报道，费米国家加速器实验室190名科学家已着手精确测量μ介子的磁性。此前的实验表明，μ介子的磁性或比粒子物理学标准模型预测的稍大一些，如果最新实验证实这一点，有望翻开物理学的新篇章。 μ介子是电子更重且不稳定的“表亲”，它带电荷，会在磁场中旋转。每个μ介子会像微型条
国科大等提出新的拓扑量子物态——二维外尔半准金属态
拓扑物态和二维磁性是当前凝聚态物理前沿研究中令人着迷的两大主题，两者结合是否会产生新的量子物态成为人们关注的重要科学问题。最近，中国科学院大学教授苏刚团队与新加坡科技设计大学教授杨声远团队合作回答了这一问题，他们首次提出了一种新的拓扑量子物态——“二维外尔半准金属态（2D Weyl half-s
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
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
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
我国学者提出磁性外尔半金属中“自旋轨道极化子”概念
磁性量子材料的缺陷工程及其局域量子态自旋的调控，有望用于构筑未来实用化的自旋量子器件，是目前凝聚态物理研究的热点领域之一。近年来，基于过渡金属的笼目晶格（kagome lattice）化合物成为揭示和探索包括几何阻挫、关联效应和磁性以及量子电子态的拓扑行为等丰富物理学性质的新颖材料平台。在这些近
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
多位业内专家：中国凝聚态物理领域的春天已经到来
2018年年末，对中科院物理所研究员丁洪而言，好消息不止一个。在刚刚公布的中科院改革开放40年40项标志性重大科技成果中，他所从事的拓扑物态研究位列“面向世界科技前沿”15项之一。 与此同时，实验室里，他带领的团队在一种特殊的拓扑材料中发现了一种非常规的手性费米子，通过掺杂可能实现三维拓扑超
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
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
物理所合作发现Cr基化合物超导体
3d族过渡金属化合物具有非常丰富的量子态和新奇量子现象，如磁有序、巨磁电阻、自旋和电荷密度波、金属-绝缘体相变、多铁性、超导等。这些性质中，铜基和铁基出现的非常规高温超导电性是凝聚态物理的核心研究内容之一。目前，在元素周期表上的3d元素中，除Cr和Mn外，所有其它元素都存在超导的化合物。探索Cr
我国强磁场红外光谱研究铁基超导中狄拉克费米子获进展
凝聚态物质中的无质量狄拉克（Dirac）费米子是一类能量与动量呈线性关系并且其导带和价带在动量空间某点能量简并的准粒子。由于其对于诸多量子现象的产生起关键性的作用，因此在凝聚态物质中寻找无质量狄拉克费米子是目前凝聚态物理研究最活跃的领域之一。图1 (a)反铁磁态下（温度T ≈ 4.5 K）BaF
合肥研究院等揭示外尔半金属TaAs的不饱和量子磁性
近日，中国科学院合肥物质科学研究院强磁场科学中心副研究员张警蕾、北京大学研究员贾爽、南方科技大学教授卢海舟等人组成的研究团队利用稳态强磁场装置揭示了外尔半金属TaAs的不饱和量子磁性。相关成果以Non-saturating quantum magnetization in Weyl semime
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
物理所等在拓扑光子晶体中发现理想外尔点和节线锁
近期，中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心光物理重点实验室L01组和英国合作者首次实验发现了理想外尔点及其螺旋表面态，结果在《科学》杂志上发表[Science 359, 1013 (2018)]。同时L01组又首次实验发现了节线锁的光子能带结构及其鼓面表面态，结果在《自然-物理学》杂