物理所等提出新的重費米子超導機理
在重費米子超導體中，正常態重電子的有效質量可以達到自由電子質量的上百倍，其特征費米能量也相應削減，只有meV的量級。1979年，德國科學家Frank Steglich等人首先在CeCu2Si2中發現了重費米子超導，其超導轉變溫度約為0.6 K，為重電子費米能的5%，遠大于一般的元素超導體，堪稱“高溫超導體”。同時其德拜溫度又遠大于重電子費米能，無法用傳統的BCS超導理論解釋，需要新的超導機理。這一發現開創了非常規超導的研究領域，奠定了重費米子超導的歷史地位。過去40年間，重費米子超導家族日益增長，目前已發現有40余種材料可在常壓或壓力下超導［物理學報 64, 217401 (2015)］。與其他非常規超導體系相比，重費米子超導體呈現出更加多樣的競爭序，豐富了非常規超導的研究。 CeCu2Si2超導的發現不僅僅具有開創的意義，還確立了以磁性量子臨界漲落為配對膠水，誘導重電子發生d波配對的基本理論圖像，成為描述重費米子超導的標......閱讀全文
重費米子超導體CeCu2Si2中的重準粒子
CeCu2Si2是第一個重費米子超導體，也是公認的第一個非常規超導體，在超導研究的歷史中扮演著重要的角色。它在1979年由德國科學家Frank Steglich教授（現為浙江大學關聯物質中心主任）發現。一直以來，人們對CeCu2Si2的強關聯物理性質、尤其是其重費米子超導電性保持著極大的興趣。C
物理所等提出新的重費米子超導機理
在重費米子超導體中，正常態重電子的有效質量可以達到自由電子質量的上百倍，其特征費米能量也相應削減，只有meV的量級。1979年，德國科學家Frank Steglich等人首先在CeCu2Si2中發現了重費米子超導，其超導轉變溫度約為0.6 K，為重電子費米能的5%，遠大于一般的元素超導體，堪稱“
物理所提出重費米子超導的一個唯象模型
重費米子超導是最早發現的非常規超導，雖然超導轉變溫度Tc普遍較低，一般只有1 K左右[目前最高為17.5 K（PuCoGa5）]，但是重費米子超導材料種類繁多，迄今已有40余種，涵蓋多種類型的晶體和電子結構。這些材料中存在異常豐富的奇異態，并且往往與超導相伴而生，其量子臨界漲落是導致重費米子超導
中國科學家發現新型費米子——三重簡并費米子
在國家重點研發計劃“大科學裝置前沿研究”重點專項等的支持下，中國科學院物理研究所的研究團隊首次發現了突破傳統分類的新型費米子——三重簡并費米子。這是繼“拓撲絕緣體”、“量子反常霍爾效應”、“外爾費米子”之后，中國科學家在拓撲物態研究領域的又一項重大突破。該項研究成果在《自然》（Nature）雜志
物理所等重費米子體系局域近藤散射研究取得進展
重費米子現象通常出現于含有稀土或錒系元素的化合物中，在熱力學、輸運、磁性等實驗上表現出巨大的電子有效質量，多數情況下其基態可以在朗道費米液體理論的框架內進行描述。作為典型的電子關聯效應，該現象的微觀原因是基于傳導電子和局域f磁矩之間的近藤散射以及由晶格周期性導致的近藤散射間的位相相
科學家直接觀測到重費米子量子糾纏
日本大阪大學和廣島大學科學家合作，首次在鈰銠錫（CeRhSn）材料中直接觀測到受普朗克時間（量子力學最小時間單位）調控的重費米子量子糾纏現象。這項發表于《自然》合作期刊《npj量子材料》的研究，為開發基于固態材料的新型量子計算機開辟了新途徑。重費米子是固體中傳導電子與局域磁性電子強相互作用形成的“增
物理所重費米子理論研究獲進展
作為典型的強關聯電子系統，重費米子體系中的電子表現出豐富的多體量子行為，其準粒子的有效質量在低溫下可以達到自由電子質量的上千倍，超過繆子的質量。這些低溫重電子產生于晶格中每個格點上的局域f電子自旋與導帶電子自旋的集體糾纏。隨著溫度降低或兩種自旋之間相互作用的增強，臨近格點間的自旋糾纏產生強烈的相
在無限層和雙層鎳氧化物超導研究方面獲進展
在重費米子、銅氧化物、鐵基等非常規超導體中，電子通過相對運動克服庫侖排斥，誘導自身配對產生超導電性，是目前已知的實現常壓高溫超導的唯一途徑。因此，建立不同于常規電-聲耦合配對機制的非常規超導理論，是探索常壓下高溫甚至室溫超導的必然要求。 鎳氧化物超導是近幾年新發現的非常規超導體系，分子式為Rn
物理所等在鐵基超導體中發現類馬約拉納費米子
在微觀世界里，遵從費米統計的電子通過配對形成玻色子，它們的凝聚形成超導電子基態，使宏觀世界中的材料具有超導性。在譜學實驗中，電子配對反映為可測量的超導能隙。超導體中的雜質原子可能破壞電子間的配對，并在能隙中形成束縛態。通過觀察束縛態的各種特征，包括與其對應的能量及其空間的分布等，人們可以深入研究
新型手性費米子研究取得進展
凝聚態物理中，如果包圍能帶簡并點的費米面具有非零的陳數，則該簡并點具有手性，在該費米面上的低能準粒子激發可以被看成是手性費米子。2019初，中國科學院物理研究所/北京凝聚態物理國家研究中心與中國人民大學物理系合作，利用角分辨光電子能譜證實了在CoSi這個手性晶體中，存在新型手性的spin-1和cha
高深”費米子背后的“簡單”科學
外界評價這次發現具有重大意義——打破常規分類的新型費米子研究，對于深入理解基本粒子性質具有重要意義。更為難得的是，該項研究從理論預言、樣品制備到實驗觀測的全過程，都由我國科學家獨立完成。 近日，許多科技媒體都在重要位置報道了中國科學院物理研究所的科研團隊在拓撲物態研究領域取得的重大突破：我國科
“神秘”Majorana費米子或將現身
1937年，隨著量子力學的興起，意大利理論物理學家Ettore Majorana提出可能存在一種新型的奇特粒子，即現在名為Majorana費米子的粒子。經過75年的追尋，研究人員近期終于發現了Majorana費米子存在的一個可靠證據。而這一發現就如同找到了一把通往拓撲量子計算時代的
什么是費米子凝聚態？
費米子凝聚態是物質存在的第六態。根據“費米子凝聚態”研究小組負責人德博拉·金的介紹，“費米子凝聚態”與“玻色一愛因斯坦凝聚態”都是物質在量子狀態下的形態，但處于“費米子凝聚態”的物質不是超導體。人類生存的世界，是一個物質的世界。然而，這個世界還有許多人們肉眼看不到的物質。過去，人們只知道物質有三態，
浙江大學課題組在重費米子物理研究方面取得重要進展
1月5日，《美國科學院院刊》（Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 簡稱PNAS）在線發表了浙江大學關聯物質研究中心/物理系袁輝球教授課題組及其合作者的研究成果。通過極強磁
物理所等在重費米子理論研究中取得新進展
11月6日出版的《美國國家科學院院報》（PNAS）以封面標題刊載了中科院物理研究所/北京凝聚態物理國家實驗室（籌）凝聚態理論與計算重點實驗室楊義峰研究員與加州大學Davis分校的DavidPines教授和NickCurro教授分別合作完成的關于重費米子研究的兩篇文章，同時發表了英
2017中科院亮點：首次觀測到三重簡并費米子
完成單位：中國科學院物理研究所 與時空連續的宇宙空間不同，電子所處的“固體宇宙”只滿足不連續的分立空間對稱性，這就可能導致傳統理論中所沒有的新型費米子出現。尋找新型費米子是近年來拓撲物態領域一個挑戰性的前沿科學問題，也是該領域國際競爭的焦點之一。 繼“拓撲絕緣體”、“量子反常霍爾效應”、“外
超導“小時代”(28)：費米海里釣鐵魚
“姜尚因命守時，立鉤釣渭水之魚，不用香餌之食，離水面三尺， 尚自言曰：‘負命者上鉤來！’”??????????????????????????????????????????——《全相武王伐紂平話》(作者不詳)【作者注】《超導小時代》系列文章自2015年9月在《物理》雜志連載，歡迎大家訂閱、圍觀。此
我國強磁場紅外光譜研究鐵基超導中狄拉克費米子獲進展
凝聚態物質中的無質量狄拉克（Dirac）費米子是一類能量與動量呈線性關系并且其導帶和價帶在動量空間某點能量簡并的準粒子。由于其對于諸多量子現象的產生起關鍵性的作用，因此在凝聚態物質中尋找無質量狄拉克費米子是目前凝聚態物理研究最活躍的領域之一。圖1 (a)反鐵磁態下（溫度T ≈ 4.5 K）BaF
物理所等發現自旋阻挫重費米子體系中的量子臨界相
當一個二級相變通過非溫度控制的外參量被連續壓制到絕對零度附近時，體系會發生量子相變。發生量子相變的臨界點，即量子臨界點，是絕對零度條件下位于外參量軸上的一個點，通常可以通過調控壓力、磁場等手段來獲得。量子相變和有限溫度下由熱漲落控制的相變不同，其物理本質是基于海森堡不確定原理的量子漲落行為。量子
我國科學家發現新型費米子
英國《自然》雜志6月19日在線發表了中國科學院物理研究所的一項最新成果，該所科研團隊首次發現了突破傳統分類的新型費米子——三重簡并費米子，為固體材料中電子拓撲態研究開辟了新的方向。該發現從理論預言、樣品制備、到實驗觀測的全過程，均由我國科學家獨立完成。 新型費米子的發現，是繼“拓撲絕緣體”“量
研究確定只具有空穴型費米面鐵基超導體的超導能隙對稱性
自2008年發現以來，作為第二大類高溫超導材料的鐵基超導體的超導配對機理一直是凝聚態物理領域的重大前沿問題。確定超導能隙對稱性和導致電子配對的媒介是解決超導機理的兩個先決條件。鐵基超導體是一個典型的多帶體系，其配對對稱性和費米面的拓撲結構密切相關。大多數鐵基超導體具有布里淵區中心（Γ點）的空穴型費米
物理所合作在重費米子材料量子臨界現象研究中獲進展
超導的出現與材料中的結構、磁或價態的不穩定性密切相關。在這些不穩定性所導致的相變點附近存在強烈的熱或量子漲落，會引起電子配對產生超導。在強關聯材料中，非常規超導往往出現在零溫反鐵磁相變（量子臨界點）附近，表明非常規超導依存于磁性量子漲落。實驗上對反鐵磁母體加壓／磁場或化學摻雜，往往可以在磁性相變
中國科學家發現新型手性費米子
中國科學院物理研究所/北京凝聚態物理國家研究中心研究員丁洪、錢天和副研究員孫煜杰團隊與中國人民大學物理學系雷和暢等合作者共同發現三維材料CoSi中存在新型手性費米子的確定證據。該實驗結果證明了新型手性費米子的存在，為探索由手性費米子引起的新奇物理現象提供了一個較為理想的平臺。相關研究成果于3月2
華人科學家群力突破80年物理難題：張富春這樣解讀
7月21日，學術期刊《科學》（Science）在線發表了由美國加利福尼亞大學洛杉磯分校（UCLA）王康隆課題組主導，斯坦福大學張守晟課題組及上海科技大學寇煦豐課題組等8家單位合作完成的一項研究成果——研究團隊首次在磁性拓撲絕緣體薄膜與超導體結合的異質結構中發現了一維手性馬約拉納費米子存在的證據[
UTe2在零場下的超導態——非幺正等自旋配對
今年以來，重費米子材料UTe2中低溫超導態的發現引起了很多人的關注。核磁共振實驗發現其超導可能為自旋三重態配對，比熱測量揭示其配對能隙具有點節點，但是比熱系數在零溫極限下外延到正常態的一半，因而理論建議超導態為非幺正的等自旋三重態配對，只有一個自旋取向發生配對，另一自旋取向仍保持為正常態，從而可
繼3篇《科學》后，浙大團隊又添1篇《自然》！
浙江大學關聯物質研究中心和物理學系袁輝球教授團隊首次在純凈的重費米子化合物中發現鐵磁量子臨界點，并且觀察到奇異金屬行為。這一發現打破了人們普遍認為鐵磁量子臨界點不存在的傳統觀念，并且將奇異金屬行為拓展到鐵磁量子臨界材料中。這項研究于北京時間3月5日在國際頂級雜志《自然》在線發表。浙江大學物理學系
重費米子體系中雜化動力學的理論研究與實驗探測獲突破
長期以來，對重費米子物理的理解主要基于平均場方法所提供的靜態雜化圖像。該圖像認為f電子在相干溫度T*之下會在費米面附近與導帶發生雜化，從而形成重電子能帶，并產生直接和間接雜化帶隙，引起f電子的局域－巡游轉變。但是近些年來，有越來越多的實驗證據表明，真正理解重費米子的局域－巡游轉變物理必須超越平均
美國費米實驗室計劃重測μ介子磁矩
據英國《自然》雜志11日報道，美國費米實驗室表示，他們將于下月重測μ介子的磁矩，此研究有可能揭示未知的虛粒子，從而開辟超越標準模型的新物理學。 μ介子帶負電，質量為電子的200多倍。量子理論認為，宇宙中的能量于短暫時間內在固定的總數值左右起伏，從這種能量起伏產生的粒子就是虛粒子。“短命”的虛粒
《科學》：科學家首次實現超導體中分段費米面
10月29日，上海交通大學物理與天文學院教授鄭浩、賈金鋒等利用低溫強磁場掃描隧道顯微鏡在Bi2Te3/NbSe2體系中成功產生并探測到由庫珀對動量導致的分段費米面。相關研究成果發表于《科學》。 材料費米面附近的態密度決定了它們是否導電、透光等各種物性。而傳統的物態
《科學》：科學家首次實現超導體中分段費米面
10月29日，上海交通大學物理與天文學院教授鄭浩、賈金鋒等利用低溫強磁場掃描隧道顯微鏡在Bi2Te3/NbSe2體系中成功產生并探測到由庫珀對動量導致的分段費米面。相關研究成果發表于《科學》。? ? 材料費米面附近的態密度決定了它們是否導電、透光等各種物性。而傳統的物態調控都是調控費米面附近態密