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干性,在量子力学效应的驱动下,局域的f电子被导带电子挟裹着运动,逐渐丧失了自己的局域性,最终与导带电子复合,产生了带有强烈f轨道特征的巡游重电子。这种巡游性和局域性的共存与竞争是产生非常规超导、非费米液体、量子相变等奇异量子效应的物理根源,而如何构建这一物理图像的理论描述,是重费米子研究的核心问题。 过去10年间,中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室(筹)研究员杨义峰与合作者一起发展了重费米子的二流体理论,用局域自旋液体和巡游重电子两种流体近似描述f电子的这种局域和巡游的二重性。在此基础上总结实验规律,发现巡游重电子的贡献......阅读全文
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
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
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“
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
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
Nature子刊:细胞重编程助力药物筛选
Johns Hopkins大学的研究人员利用iPSC技术进行药物筛选取得了实质性的进展,这项成果为一些遗传疾病提供了成本更低更快捷的药物研发途径,还将有助于发展个性化医疗,用来自患者自身的细胞在体外测试治疗手段的安全性和有效性。文章于十一月二十五日发表在Nature Biotechnol
Cell子刊:细胞重编程加速药物筛选
最近,美国约翰霍普金斯大学的研究人员报道称,一种实验室培养的人类神经细胞可与心肌细胞搭档,来刺激收缩。因为加速心跳的神经细胞来自于由人类皮肤细胞制成的诱导多能干细胞(iPS),因此研究人员认为,这些细胞——称为交感神经细胞,将有助于我们研究影响神经系统的疾病,也就是说,科学家将能够在实验室里培养
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
长江学者Nature子刊揭示细胞重编程路障
来自中国医学科学院北京协和医学院的研究人员发现,促凋亡蛋白PUMA作为p53的作用靶标参与抑制了体细胞重编程,抑制这一分子有可能提高体细胞重编程的效率。相关研究论文发表在7月22日的《自然通讯》(Nature Communications)杂志上。 来自中国医学科学院北京协和医学院的程
Cell子刊:解开细胞重编程的长久谜团
体细胞核转移(SCNT)是开发的第一种细胞核重编程方法。在这种方法当中,一个体细胞核被卵母细胞的细胞溶质因子快速重编程,以一种确定性的方式获得多能性。从SCNT产生的细胞是真实的多能干细胞,更类似于来自卵母细胞受精的胚胎干细胞(ESCs)。虽然SCNT是产生多能性细胞的一种便利方法,但是这个过程
Science子刊发表体细胞重编程重要成果
一项最新研究表明,基因治疗将有望对衰竭的心脏进行治疗。科学家们将特殊基因插入到心肌细胞中,恢复了猪的正常心律。 心脏起搏器通过电刺激心脏搏动,这一功能通常由窦房结(sinoatrial node)介导。窦房结是一簇心脏细胞,能向心脏其他部分传递信号,使其有规律的搏动。如今,植入式心脏起搏器已经
合肥研究院发现新的三重简并拓扑半金属
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田明亮课题组在拓扑半金属材料研究中取得新进展。研究人员通过对层状结构的PtBi2在40特斯拉高磁场下的量子输运特性测量及第一性原理能带计算研究,发现层状结构的PtBi2是新一类三重简并拓扑半金属,相关研究成果在线发表在《自然-通讯》(Natu
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
中国学者发现一种新的半金属-系国际前沿研究
中国科学院强磁场科学中心8月20日消息:该科学中心田明亮研究员课题组发现一种新的半金属材料,相关研究成果在线发表在《自然通讯》(NatureCommunications)上。 这种新的半金属材料为拓扑半金属材料,具有极高的载流子迁移率等特点,在未来低能耗电子学器件应用上具有重要价值,因而成为国
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
继3篇《科学》后,浙大团队又添1篇《自然》!
浙江大学关联物质研究中心和物理学系袁辉球教授团队首次在纯净的重费米子化合物中发现铁磁量子临界点,并且观察到奇异金属行为。这一发现打破了人们普遍认为铁磁量子临界点不存在的传统观念,并且将奇异金属行为拓展到铁磁量子临界材料中。这项研究于北京时间3月5日在国际顶级杂志《自然》在线发表。浙江大学物理学系
Cell子刊:发现细胞重编程中的新主角
来自西班牙巴塞罗那基因组调控中心的一个研究小组,发现了一种对细胞重编程至关重要的蛋白质。他们还详细描述了这种蛋白质的动态,以及它和参与重编程及干细胞多能性维持的其他一些因子的相互作用。这项研究的结果发布在《Cell Reports》杂志上。 转录因子Nanog对于维持干细胞的多能状态至关重要。
重原子核内胶子结构研究获进展
近日,欧洲大型强子对撞机上CMS国际实验合作组首次在铅核-铅核超周边碰撞中观测到相干光致产生的粲夸克偶素J/psi产生截面的饱和特性,为寻找重原子核内“胶子饱和现象”提供了直接的实验依据。 记者获悉,该研究由华南师范大学量子物质研究院研究员杨帅与美国莱斯大学教授李威、研究员叶早晨和博士研究生林
Cell子刊揭示癌症与iPS重编程的关联
斯坦福大学医学院的研究人员发现,抑制癌症发展的关键因子也限制了细胞的多能性。这项研究发表在十一月十三日的Cell Stem Cell杂志上,文章的资深作者是副教授Julien Sage和Marius Wernig。 研究指出,抑癌基因Rb是癌症和细胞“干”性之间的重要关联。它不仅控制着细胞分裂
Nature子刊:清除衰老细胞使关节重焕青春
骨关节炎(osteoarthritis)是一种困扰着许多中老年人的疾病,它是由于关节中软骨由于运动或其它原因造成损伤后出现退化,导致关节内出现骨质增生而形成慢性炎症。该病的主要症状是关节疼痛和肿胀,严重影响日常生活。健康的关节中(左),软骨覆盖骨头的末端,充当垫子或减震器,并且在骨骼之间提供光滑
Cell子刊:重编程过程中的lncRNA动态
利用体细胞重编程生成诱导多能干细胞的技术称为iPS,该技术生成的诱导多能干细胞(iPSC)理论上可以生成任何类型的细胞。现在这一技术已经渗透到了生命科学的各个领域,帮助研究者们寻找致病基因、进行药物研发和开发细胞疗法。 全面挖掘iPS技术的临床潜力,需要详细了解重编程各个阶段发生的细胞事件。为
李松教授Nature子刊细胞重编程新技术
加州大学伯克利分校的生物工程师们证实,一些物理信号可以替代某些化学物质,推动成熟细胞恢复至多能状态。这一研究发现发表在10月20日的《自然材料》(Nature Materials)杂志上。 领导这一研究的是加州大学伯克利分校生物工程系华人生物工程学家李松(Song Li)教授。其长
Nature子刊:iPS重编程机制的新进展
成熟细胞能够被重编程为多功能细胞,重新获得分裂并分化成为特定类型细胞的能力。这样的多功能细胞被称为诱导多功能干细胞(iPSC),是干细胞研究领域的重要里程碑,不过人们还并不完全了解重编程背后的许多生化过程。 已知表达Oct4、Sox2、Klf4和c-Myc1, 2可以将已分化细胞重编程
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
UTe2在零场下的超导态——非幺正等自旋配对
今年以来,重费米子材料UTe2中低温超导态的发现引起了很多人的关注。核磁共振实验发现其超导可能为自旋三重态配对,比热测量揭示其配对能隙具有点节点,但是比热系数在零温极限下外延到正常态的一半,因而理论建议超导态为非幺正的等自旋三重态配对,只有一个自旋取向发生配对,另一自旋取向仍保持为正常态,从而可
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[
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