物理所等多方合作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charge-2費米子，并在(001)表面觀測到跨過整個布里淵區的螺旋結構的拓撲表面態【Nature 567, 496 (2019)】。類似的新型手性費米子在RhSi、PtAl等體系也被實驗所確認。 近日，物理所EX7組研究員丁洪、副研究員孫煜杰、T03組研究員翁紅明，南京大學教授李紹春課題組和中國人民大學物理系教授雷和暢課題組多方合作，首先在超高真空中通過氬離子刻蝕和高溫退火的方法（CPB已接收），獲得了原子級平整的單晶表面（見圖1）；然后利用掃描隧道顯微鏡/掃描隧道顯微譜（STM/STS）技術對CoSi單晶的多個表面進行了表面準粒......閱讀全文
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
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
我國科學家觀測到新型手性費米子
手性是指一個物體與其鏡像不能重合的現象，就像我們的左手和右手。在量子場論中，無質量粒子的手性就是由其自旋與動量方向平行或者反平行來定義的。外爾費米子就是一種具有手性的無質量粒子，自90年前由理論提出以來，雖然作為基本粒子至今沒有得到證實，但作為準粒子在凝聚態材料中于2015年發現了存在的證據。因
外爾費米子和手性電子是什么關系？
外爾費米子Weyl fermion 滿足相對論性的Weyl方程，具有和光子十分相似的手性概念。我們知道，自旋是粒子的內稟自由度，其方向可以粗糙地理解為自旋向上和自旋向下。我們采用經典的物理圖像，把自旋理解為自轉，那么Weyl fermion的手性可以這樣理解：假設Weyl fermion的動量為P(
物理所等在實驗中觀測到新型手性費米子
手性是指一個物體與其鏡像不能重合的現象，就像我們的左手和右手。在相對論物理中，手性是指無質量粒子的自旋和動量方向平行或者反平行。外爾費米子就是一種具有手性的粒子，描述它的哈密頓量 \(H(k)=\vec{\sigma }\cdot \vec{k }\) 其中 \(\vec{\sigma }\)
物理所等在實驗中觀測到新型手性費米子
手性是指一個物體與其鏡像不能重合的現象，就像我們的左手和右手。在相對論物理中，手性是指無質量粒子的自旋和動量方向平行或者反平行。外爾費米子就是一種具有手性的粒子，描述它的哈密頓量 \(H(k)=\vec{\sigma }\cdot \vec{k }\) 其中 \(\vec{\sigma }\)
物理所等多方合作－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c
中科院物理所發現“手性”的電子態外爾費米子
預言中的奇特粒子被證實了。7月20日，中國科學院物理研究所發布消息：他們發現了具有“手性”的電子態——外爾費米子。物理所表示，中國科學家的這一發現，從材料理論預言到實驗觀測都是獨立完成。 1929年，德國科學家外爾（H. Weyl）指出，無“質量”（即線性色散）電子可以分為左旋和右旋兩種不同“
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
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，
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
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[
物理所等實驗發現外爾費米子
1928年，狄拉克提出了描述相對論電子態的狄拉克方程。1929年，德國科學家外爾（Hermann Weyl）指出，當質量為零時，狄拉克方程描述的是一對重疊的具有相反手性的新粒子，即外爾費米子。這種神奇的粒子帶有電荷，卻不具有質量。但是80多年過去了，人們一直沒有能夠在實驗中觀測到外爾費米子。中微
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
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
半導體所在新奇拓撲材料研究方面取得新進展
隨著近年來蓬勃發展的拓撲材料研究，人們在固體材料中陸續尋找到新奇的準粒子，從而模擬原本僅存在于高能物理中的粒子。例如，石墨烯、拓撲絕緣體的邊緣態（二維）/表面態（三維）中的低能電子可視作無質量的狄拉克費米子；外爾半金屬的低能電子可用手性區分的外爾費米子刻畫。此外，多重簡并費米子、點-線費米子等的
迷蹤80年的馬約拉納費米子被捕獲
馬約拉納費米子是一種由物質和反物質組成的神秘粒子，對它的搜尋已經困擾了物理學家80年。22日，上海交通大學賈金鋒科研團隊宣布，通過一種由拓撲絕緣體材料和超導體材料復合而成的特殊人工薄膜，已在實驗室里成功捕捉到了馬約拉納費米子。這不僅有助于量子計算機的研制，還有助于進一步揭開暗物質的謎團。這項成果
外爾費米子或“棲息”在鋨基磁材料中
據美國能源部下屬橡樹嶺國家實驗室（ORNL）官網消息，ORNL和田納西大學的科學家通過中子衍射實驗和X射線實驗得出結論稱，神秘莫測的外爾費米子或“棲息”于鋨基磁性晶體結構中。研究發表在最新一期的《自然·通訊》雜志上，或將有助于量子計算機的發展。 1929年，德國物理學家魏爾曼·外爾首次提出，
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“
外爾費米子與鐵磁自旋波共舞研究獲進展
外爾半金屬的費米面有且僅有孤立的能帶交叉點構成，因而其低能激發的準粒子可以用描述外爾費米子的外爾方程來刻畫，具有外爾費米子的零質量、確定手性等特征。雖然自由粒子形式的外爾費米子至今未能被實驗確認，但在外爾半金屬中卻能夠實現外爾費米子形式的準粒子，這為研究外爾費米子的行為提供了新途徑。固體中的外爾
復旦大學研究團隊首次在磁光譜中觀測到手性朗道能級
近日，復旦大學物理學系教授修發賢課題組在外爾半金屬砷化鈮中探測到手性朗道能級。5月10日，相關研究成果以《外爾半金屬砷化鈮中的手性朗道能級與拓撲準粒子》為題在線發表于國際權威雜志《自然·通訊》。 近年來，外爾半金屬作為一種新型拓撲半金屬獲得了廣泛的關注。這類拓撲半金屬有新奇的電學特性，比如線性
里程碑|上海科大陳宇林團隊Science發文解決全球百年難題
作為一類重要的費米子，Weyl費米子最早是由德國物理學家Hermann Weyl于1929年提出的，用以描述高能物理中遵循外爾方程的一種無質量費米子。在此后的探索中，人們一度認為這種漂亮的費米子純粹是一個物理概念，在自然界中并不存在。Weyl半金屬是結晶固體，具有新興的相對論性Weyl費米子，并
科學家首次觀察到半狄拉克費米子
美國賓夕法尼亞州立大學和哥倫比亞大學科學家攜手，首次觀察到一類特殊準粒子——半狄拉克費米子。這類準粒子在朝一個方向移動時擁有質量，而朝另一個方向移動時則失去質量。研究人員表示，對這些準粒子開展深入研究，有望促進下一代電池、傳感器等技術發展。相關論文發表于新一期《物理評論X》雜志。研究示意圖。圖片來源
實驗證實任意子存在，或為費米子玻色子外另一基本粒子
有時，二維比三維更好。在我們生活的三維世界中，有兩類基本粒子：玻色子和費米子。但理論物理學家預測，在二維空間，還有另一種可能：任意子。現在，科學家們有了新的證據，證明任意子存在，并且它們的行為與任何已知的粒子都不一樣。物理學家在4月10日的《Science》雜志上報道說，研究人員使用一個小型的“對撞
外爾軌道及三維量子霍爾效應研究獲進展
華南師范大學物理學院教授王瑞強和鄧明勛團隊在拓撲狄拉克半金屬中的外爾軌道及三維量子霍爾效應研究方面取得新進展。相關成果近日在線發表于《物理評論B》（Physical Review B）。屬于拓撲半金屬家族的外爾半金屬以其低能外爾費米子激發而聞名，這些激發在外爾節點附近具有確定的手性。外爾節點以相反的
物理學重大突破：科學家找到“天使粒子”
物理學迎來重大突破：由4位華人科學家領銜的科研團隊終于找到了正反同體的“天使粒子”——馬約拉那費米子，從而結束了國際物理學界對這一神秘粒子長達80年的漫長追尋。 相關論文發表在今天出版的《科學》雜志上。該成果由加利福尼亞大學洛杉磯分校王康隆課題組和美國斯坦福大學教授張首晟課題組、上海科技大學寇
Science今晨撤回“天使粒子”論文，張首晟為通訊作者之一
北京時間11月18日凌晨3點，《科學》雜志發布“編輯撤稿”聲明，撤回了一篇關于“天使粒子”的論文。這是繼2021年3月《自然》撤回一篇該領域研究論文后，馬約拉納費米子研究又一次遭遇國際頂刊撤稿。此次被撤回的論文發表于2017年7月21日。論文顯示，研究人員在實驗中觀測到了手性馬約拉納費米子（即“天使
Science今晨撤回“天使粒子”論文
北京時間11月18日凌晨3點，《科學》雜志發布“編輯撤稿”聲明，撤回了一篇關于“天使粒子”的論文。這是繼2021年3月《自然》撤回一篇該領域研究論文后，馬約拉納費米子研究又一次遭遇國際頂刊撤稿。 此次被撤回的論文發表于2017年7月21日。論文顯示，研究人員在實驗中觀測到了手性馬約拉納費米子（即