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：我国科学家首次观测到三重简并费米子，为固体材料中电子拓扑态研究开辟了新的方向。这一研究成果于6月19日在线发表在《自然》上。 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。 这个吸引全世界目光的成果出自中科院物理所一群年轻的科学家。翁红明、钱天、石友国是这个团队的骨干成员，他们来自不同的省市，学着不同的专业。同时，他们又有共同的经历，比如都在90年代中后期进入大学，在21世纪初留学日本并迅速回国。在......阅读全文
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
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
中科大利用量子模拟揭示马约拉纳费米子的量子统计特性
中国科学院院士、中国科学技术大学教授郭光灿领导的中科院量子信息重点实验室在马约拉纳费米子研究方面取得新进展。该实验室李传锋、许金时、韩永建等与其合作者利用线性光学量子模拟器，首次实验揭示了马约拉纳费米子的非阿贝尔量子统计特性，并进一步演示了编码到马约拉纳零模的量子信息对局域噪声的免疫特性，为实现
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
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
重费米子体系中杂化动力学的理论研究与实验探测获突破
长期以来，对重费米子物理的理解主要基于平均场方法所提供的静态杂化图像。该图像认为f电子在相干温度T*之下会在费米面附近与导带发生杂化，从而形成重电子能带，并产生直接和间接杂化带隙，引起f电子的局域－巡游转变。但是近些年来，有越来越多的实验证据表明，真正理解重费米子的局域－巡游转变物理必须超越平均
我国科学家发现一类新的三重简并点费米子候选体材料
在碳化钨型（碳化钨和磷化钼等）材料中，三重简并点费米子作为一种新型拓扑量子态最近引起了科学家们极大的研究兴趣。然而，这些材料中的三重简并点远低于费米能级，这导致这种三重简并点费米子很难实现低能准粒子激发。中国科学院合肥物质科学研究院强磁场科学中心田明亮、宁伟和郝宁宁研究组与合作者，在国家重点研发
困扰物理学家80年－神秘莫测的马约拉纳费米子被发现
马约拉纳费米子是一种由物质和反物质组成的神秘粒子，已经困扰了物理学家80年。美国科学家近日宣布，他们已经找到了这种神秘莫测的粒子，这不仅有助于量子计算机的研制，还有助于科学家们进一步弄清暗物质的性质。 物理学家们认为，每个粒子都有自己的反粒子，它们的质量相同，但电性相反。马约拉纳费米子却是个例
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
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
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
美巨型磁铁到达费米实验室新家
图片来源：Reidar Hahn 7月26日早上，物理学家们终于可以松口气了。15米宽的超导磁铁储存环成功进入了美国费米国家加速器实验室(Fermilab)的大门。这是令人焦虑的5000公里旅行的最后一步，该大设备从纽约的布鲁克海文国家实验室来到了位于伊利诺伊州的新家。 这个储存环是一个
《科学》：标度不变费米气体新奇的膨胀行为
今天，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教授研究小组与清华大学翟荟教授小组以及人民大学齐燃副教授合作的研究论文“标度不变的费米气体中Efimovian膨胀的观察”发表于国际学术期刊《科学》。 据悉，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
大连光源揭示氢键费米共振新机制
近日，中科院大连化物所江凌研究员团队、张兆军副研究员和张东辉院士团队，与中国台湾原子与分子科学研究所郭哲来研究员团队、香港中文大学刘志锋教授团队合作，利用自主研制的基于大连相干光源的中性团簇红外光谱实验装置，发现了水—胺团簇中氢键的异常大幅度波动现象，揭示了多种分子振动耦合产生剧烈费米共振的氢键
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
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
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[
超越经典计算机的量子模拟器来了
机的量子模拟器来了 近日，中国科学技术大学（以下简称中国科大）潘建伟、陈宇翱、姚星灿、邓友金等人成功构建了求解费米子哈伯德模型的超冷原子量子模拟器，以超越经典计算机的模拟能力首次验证了该体系中的反铁磁相变，朝向获得费米子哈伯德模型的低温相图、理解量子磁性在高温超导机理中的作用迈出了重要的第一步。7月
我国首次成功构建超越经典计算机的量子模拟器
近日，中国科学技术大学（以下简称中国科大）潘建伟院士和陈宇翱、姚星灿、邓友金教授等人成功构建了求解费米子哈伯德模型的超冷原子量子模拟器，以超越经典计算机的模拟能力首次验证了该体系中的反铁磁相变，向获得费米子哈伯德模型的低温相图、理解量子磁性在高温超导机理中的作用迈出了重要的第一步。7月10日，相
合肥研究院等在三维量子电动力学研究中取得进展
三维量子电动力学(QED3)是凝聚态物理中多种强关联体系的有效模型，比如欠掺杂的铜氧化物高温超导体，自旋为1/2的Kagome自旋液体等。基于QED3模型的理论研究显示，在零温下，狄拉克费米子在规范场的作用下将自发获得质量，这种狄拉克费米子质量的自发生成在铜氧化物超导体中对应着反铁磁序的形成。然
费米实验室即将公布“上帝粒子”新消息
据美国《发现》杂志在线版、《科学美国人》在线版日前报道，美国费米实验室“万亿电子伏特粒子加速器”(Tevatron)的科研团队宣称，他们即将于下个月公布一项关于“上帝粒子”踪迹的消息，并对该结果以“有趣”来形容。其具体内容立刻引发了诸多期待。据称，Tevatron加速器产生的数据中，含有线索可以
美国费米实验室计划重测μ介子磁矩
据英国《自然》杂志11日报道，美国费米实验室表示，他们将于下月重测μ介子的磁矩，此研究有可能揭示未知的虚粒子，从而开辟超越标准模型的新物理学。 μ介子带负电，质量为电子的200多倍。量子理论认为，宇宙中的能量于短暂时间内在固定的总数值左右起伏，从这种能量起伏产生的粒子就是虚粒子。“短命”的虚粒
美国费米实验室即将迎来重大改组
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/3/497246.shtm美国能源部（DOE）日前开启了一场竞标，为国家级粒子物理研究机构——费米国家加速器实验室（以下简称费米实验室）寻找新的承办机构。据《科学》报道，之所以如此，是因为目前参与该实验室管理的
费米实验室未来专注中微子和μ介子研究
美国费米实验室的科学家当地时间7月8日宣称，实验室主加速器产生了功率为521千瓦、用于中微子实验的高能粒子束，打破了此前欧核中心大型强子对撞机所产生的400千瓦的纪录。 费米实验室主加速器项目负责人艾维彼·克尔宾斯说：“我们拥有世界上功率最高的、用于中微子实验的粒子束，我们将从这里崛起。”在当
超导“小时代”(28)：费米海里钓铁鱼
“姜尚因命守时，立钩钓渭水之鱼，不用香饵之食，离水面三尺， 尚自言曰：‘负命者上钩来！’” ——《全相武王伐纣平话》(作者不详)【作者注】《超导小时代》系列文章自2015年9月在《物理》杂志连载，欢迎大家订阅、围观。此
费米实验室发现一新中性粒子
据美国物理学家组织网近日报道，美国能源部费米国家加速器实验室CDF组的科学家们宣布，他们观察到了一种新的中性粒子——Xi-sub-b (Ξb0)，属于重子，由一个奇夸克、一个上夸克和一个下夸克三个夸克组成。此前，标准模型已预言到其存在，而观察到该粒子有助于加强我们对夸克如何形成物质的理解。
我国学者观测到碳化钨中的三重简并点和费米弧表面态
中科院物理研究所极端条件七组丁洪研究员等确定了碳化钨（WC）中三重简并半金属态的拓扑性质，合理解释了表面态观测结果。这是继狄拉克半金属和外尔半金属之后确定的又一类具有拓扑非平庸性质的半金属态。相关工作发表在Nature Physics期刊上。图1. WC体态电子结构中存在三重简并点。a）四重
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
首次在铁基超导体中发现马约拉纳任意子专题
1937年，物理学家埃托雷·马约拉纳（Ettore Majorana）把描写费米子的基本运动方程（狄拉克方程）分解成电荷共轭不变的两部分（即马约拉纳方程），得到了“自己是自己的反粒子”的马约拉纳费米子。81年来，马约拉纳费米子的相关研究一直是物理学最前沿的问题之一。 近年来，理论研究表明
巡游电子量子临界行为研究取得进展
巡游电子量子临界现象，作为凝聚态物理学关联电子系统的传统难题，反复出现在量子物质科学的诸多研究方向上，对其进行合理的模型设计和正确的理论计算，能够帮助人们理解重费米子材料、铜基和铁基高温超导体、过渡金属氧化物、石墨烯层状结构等体系中普遍出现的反常输运、奇异金属和非费米液体行为。然而，巡游电子量子