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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。因此,在凝聚态材料中寻找新型手性费米子成为了研究的热点。 在“大科学装置前沿研究”重点专项项目“同步辐射和强磁场下量子材料的多维度测量和表征”等的支持下,中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心丁洪、钱天和孙煜杰研究组和中国人民大学雷和畅研究组等通过角分辨光电子能谱测量材料的体态和表面态电子结构,揭示出在CoSi中费米能级附近的带交叉点上存在两种非常规手性费米子——自旋-1费米子和电荷-2费米子,这提供了在凝聚态体系中存在新型手性费米子的直接证据,并且与理论计算结果高度吻合。相关研究成果于近期发表在《自然》(Nature)上。......阅读全文

中科院发布改革开放四十年40项标志性重大科技成果

  12月19日,中国科学院发布改革开放四十年40项标志性重大科技成果。  中科院以“三个面向”为线索,在系统梳理改革开放40年来广大科研人员取得的众多重大科技成果基础上,发布面向世界科技前沿成果15项、面向国家重大需求成果15项、面向国民经济主战场成果10项。  习近平总书记在庆祝改革开放40周年

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

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

国家基金委八大学部公布“优先发展领域及主要研究方向”

  “十三五”期间,通过支持我国优势学科和交叉学科的重要前沿方向,以及从国家重大需求中凝练可望取得重大原始创新的研究方向,进一步提升我国主要学科的国际地位,提高科学技术满足国家重大需求的能力。各科学部遴选优先发展领域及其主要研究方向的原则是:  (1)在重大前沿领域突出学科交叉,注重多学科协同攻关,

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[

解读2015年度中国科学十大进展

  实现多自由度量子隐形传态   量子隐形传态在概念上非常类似于科幻小说中的“星际旅行”,可以利用量子纠缠把量子态传输到遥远地点,而无需传输载体本身。中国科学技术大学潘建伟、陆朝阳等组成的研究小组在国际上首次成功实现多自由度量子体系的隐形传态,成果以封面标题的形式发表于《自然》杂志。这是自1997年

2019年中国学者发表CNS统计,谁是CNS发表之王?

  物理与材料学领域  【1】2019年12月11日,中科院物理所张余洋、丁洪及高鸿钧共同通讯在Science 在线发表题为“Nearly quantized conductance plateau of vortex zero mode in an iron-based superconducto

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

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“

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

上海光源:好光频借力

   7月13日,中科院微生物所副研究员齐建勋来到上海光源南门,按照惯例拿到了实验用的门禁卡。从上海光源出光起,齐建勋就经常往返京沪两地,已经是上海光源不折不扣的老用户了。  上海光源的所在地,位于张江科技园区的张衡路和蔡伦路之间。这些以中国古代科学家命名的街道,让齐建勋感受到浓烈的科学氛围。  今

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

2015年度科技创新人物候选人揭晓!屠呦呦、陈薇等人入选

  近日,“中央电视台2015年度科技创新人物”候选名单正式出炉,推选委员会从82名有效候选人物中评选出20名,其中生物医药领域包括了中国干细胞领域的大牛裴端卿研究员、不久前获得诺贝尔生理学或医学奖的屠呦呦研究员、领导我国在境外进行疫苗临床研究实现“零突破”的陈薇研究员等。20名候选人具体名单如下:

中国科学技术大学发表10篇CNS,全球学术排名表现出色

Science:中国科学技术大学在量子力学再取新突破  实现对量子系统的调控是人类认识并利用微观世界规律的必然诉求,也是诸多前沿科学领域的核心要素。自旋作为一种重要的量子调控研究体系,在世界各国的量子计划中均被列为重点研究对象。开展单自旋量子调控研究有助于人们在更深层次上认识量子物理的基础科学问题,

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 \(\vec{\sigma }\)

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

2019年中国学者86篇Cell,Nature及Science文章汇总

  2019年上半年很快就结束了,iNature盘点了中国学者在Cell,Nature及Science发表的成果,我们发现总共有86篇(截至2019年6月24日),具体介绍如下:  4-6月发表的文章  【1】2019年6月21日,西北工业大学王文,中科院昆明动物研究所/BGI 张国捷及丹麦哥本哈根

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

铁基超导体超导涡旋中马约拉纳零能模的拓扑本质

  铁基超导体超导涡旋中的马约拉纳零能模是当前人们关注的前沿问题。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研究员丁洪、中科院院士高鸿钧与美国麻省理工学院教授Liang Fu通力合作,在铁基超导体FeTe0.55Se0.45单晶样品上发现了伴随马约拉纳零能模出现的涡旋束缚态能级序列半整数

翁红明研究员获“仁科芳雄亚洲奖”

   2017年8月13日,日本仁科纪念财团在其网站公布第5届“仁科芳雄亚洲奖”获奖者为中科院物理所翁红明研究员,旨在表彰他为发现外尔半金属作出的理论贡献。  翁红明研究员近年来在拓扑物态研究,尤其是理论预言拓扑材料方面取得一系列具有世界影响力的突破性研究成果。2014年底,他与方忠、戴希研究员等合

盘点|2019年中国学者在CNS发表30篇文章 近半独立完成 !

  2019年即将结束,中国学者总共在Cell,Nature及Science发表了180项研究成果,其中生命科学领域有105篇,材料学有30篇,化学有12篇,地球科学有15篇,物理学有18篇。我们盘点一下材料学:  按杂志来划分:Cell 发表了0篇,Nature 发表了11篇,Science 发表

2018年科研界因压力过大而发生的那些悲剧

  在过去一年中,学术圈发生了很多起高学历人才“轻生”的事件,不仅给家人与朋友带来了无尽的悲痛,同时也引起了整个社会的震动。在此我们进行简要梳理,最重要的还是提醒科研工作者们保持乐观的心态,及时调整自己的生活与工作节奏,避免悲剧的再次发生。1. 浙大博士跳江轻生事件  浙江大学博士生侯京京于10月1

转角石墨烯有效模型理论研究取得进展

  去年,《自然》杂志接连发表了两篇关于转角石墨烯的文章,指出将两层单层石墨烯材料,扭转到特殊的角度,并辅以电场调控载流子浓度,体系在低温下可以产生超导现象,这一发现激起了世界范围内研究转角石墨烯系统的热潮。目前该领域还处于方兴未艾阶段,很多实验观测没有公认的理论解释。比如在系统处在电中性时,原本导

我国两项研究获2015年物理学十大突破

  世界顶级物理杂志、英国《物理世界》杂志日前公布了2015年度国际物理学领域的十项重大突破,我国两项研究成果入选。  中国科学技术大学教授潘建伟、陆朝阳等完成的科研成果当选“年度突破”,并位居榜首。评审委员会认为,该科研团队首次实现了“一个基本粒子的多自由度量子隐形传态”,缩小了一些未来新技术——

首次在磁性拓扑绝缘体中观测到清晰的拓扑表面态

  近十几年来,拓扑绝缘体已经成为凝聚态物理领域的一个重要研究方向。对于Z2拓扑绝缘体,其拓扑性质受到时间反演对称性的保护。如果将Z2拓扑绝缘体的时间反演对称性破坏,会形成一类新的拓扑态,即磁性拓扑绝缘体。磁性拓扑绝缘体可以表现出一系列新奇的物理性质,例如量子反常霍尔效应、手性马约拉纳费米子、轴子绝

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

科学家首次在超导块体中发现马约拉纳任意子

中国科学家领导的一支研究团队首次在超导块体中观察到了马约拉纳任意子,即马约拉纳零能模,对于未来构建高度稳定的量子计算机具有重要意义。该研究成果北京时间17日由国际顶级学术期刊。 量子计算机将带来颠覆式突破,但传统的量子比特很容易受到外界干扰而发生“退相干”(量子状态间丧失相互干涉性质),导

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

物理所等在数值模拟中发现相互作用导致的陈绝缘体

  无相互作用拓扑绝缘体的研究已然汗牛充栋,对于描述这些拓扑物质形态的拓扑不变量,如缠绕数、陈数、Z2不变量等,人们在理论和实验上都了解得比较清楚。相比之下,对于相互作用下拓扑物态的性质和分类,则有太多问题悬而未决。电子相互作用所引入的关联效应,一方面使得体系本身变得复杂,另一方面却往往可以产生更加