“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 “钥匙”。 早在Majorana之前，奥地利物理学家Erwin Schr?觟dinger就提出了描写量子行动和互动的方程式。英国物理学家Paul Dirac点缀了该方程式，使其能够适用于费米子，并且将量子力学和爱因斯坦的相对论结合在了一起。同时Dirac的研究还指出了反物质的存在，并暗示某些粒子可以作为其本身的反粒子，如光子，但费米子却被认为并非此类粒子。后来，Majorana延伸了Dirac方程式，认为可能存在一种新的费米子能够作为其本身的反粒子，这种粒子就是Majorana费米子。 然而，Majorana费米子始终......阅读全文
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
重费米子超导体CeCu2Si2中的重准粒子
CeCu2Si2是第一个重费米子超导体，也是公认的第一个非常规超导体，在超导研究的历史中扮演着重要的角色。它在1979年由德国科学家Frank Steglich教授（现为浙江大学关联物质中心主任）发现。一直以来，人们对CeCu2Si2的强关联物理性质、尤其是其重费米子超导电性保持着极大的兴趣。C
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“
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
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
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
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
美国研制出奇特的拓扑超导体材料
3年前，美国普林斯顿大学的一个研究小组发现了三维拓扑绝缘体，这是一种金属表面的奇怪绝缘体，虽然它独特的属性具有很大应用潜力，但用于量子计算机却并非理想材料。两年来，科学家经过不断探索，完全扭转其性质，使之成为表面是金属、内部却具有超导性的拓扑超导体。这种新材料的发现有望发展出新一代电子
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“
“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
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
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，
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
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
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
研究确定只具有空穴型费米面铁基超导体的超导能隙对称性
自2008年发现以来，作为第二大类高温超导材料的铁基超导体的超导配对机理一直是凝聚态物理领域的重大前沿问题。确定超导能隙对称性和导致电子配对的媒介是解决超导机理的两个先决条件。铁基超导体是一个典型的多带体系，其配对对称性和费米面的拓扑结构密切相关。大多数铁基超导体具有布里渊区中心（Γ点）的空穴型费米
PRL－王楠林小组－CuxTiSe2体系红外光学性质研究
近日，中科院物理研究所极端条件物理重点实验室王楠林研究员领导的小组在CuxTiSe2体系红外光学性质研究中取得新的进展。他们发现Cu0.07TiSe2超导体在正常态具有奇异的金属行为，其等离子体频率随温度的降低出现显著的蓝移。 CuxTiSe2是2006年美国普林斯顿大学化学系Cava研究组新发现的
《科学》：科学家首次实现超导体中分段费米面
10月29日，上海交通大学物理与天文学院教授郑浩、贾金锋等利用低温强磁场扫描隧道显微镜在Bi2Te3/NbSe2体系中成功产生并探测到由库珀对动量导致的分段费米面。相关研究成果发表于《科学》。 材料费米面附近的态密度决定了它们是否导电、透光等各种物性。而传统的物态
《科学》：科学家首次实现超导体中分段费米面
10月29日，上海交通大学物理与天文学院教授郑浩、贾金锋等利用低温强磁场扫描隧道显微镜在Bi2Te3/NbSe2体系中成功产生并探测到由库珀对动量导致的分段费米面。相关研究成果发表于《科学》。 材料费米面附近的态密度决定了它们是否导电、透光等各种物性。而传统的物态调控都是调控费米面附近态密
交大再发Science！聚焦超导体中分段费米面的实现
上海交通大学物理与天文学院郑浩、贾金锋领导的研究团队利用低温强磁场扫描隧道显微镜在Bi2Te3/NbSe2体系中成功产生并探测到由库珀对动量导致的分段费米面。论文被Science接收，并被选为Frist Release于北京时间2021年10月29日凌晨在线发表。 固体物理的基本知识告诉我们材
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
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
物理所铁基超导体电荷动力学研究取得新进展
铁基超导体是凝聚态物理的前沿热点领域之一。中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室（筹）王楠林研究员领导的小组在铁基超导体的母体和超导样品的电荷动力学方面继续进行深入研究，取得新的进展。 铁基超导体的一个主要特征是存在磁性与超导电性的竞争，当长程磁有序被一定程度抑制之后
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[