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(矢量)，如果自旋(磁矩)沿P方向，相應地，Weyl fermion的角動量L(矢量)同樣沿P方向(當然，沿P或者－P方向涉及旋磁比的正負；不過對于理解手性和自旋的關系不重要)。按照經典的自轉圖像，Weyl fermion的自轉方向與動量P方向服從右手定則。該情況下，Weyl fermion具有右手手性。同樣地，如果自旋(磁矩)沿－P方向，Weyl fermion的自轉方向與動量P方向服從左手定則。該情況下，Weyl fermion具有左手手性。基于自旋的經典圖像，將手性和自旋的關系進一步推廣和抽象則為：如果自旋磁矩沿動量方向有正向分量......閱讀全文
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(
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“
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
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
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，
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
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
科學家首次在實驗中發現一維外爾費米子
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/9/487013.shtm 外爾費米子是一種在高能物理理論中被預言存在的粒子。它被理論預言可以存在于所有奇數維度（一維、三維）體系中，但目前人們對固體中外爾費米子的研究均在三維體系中開展，即三維外爾費米子。
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
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 \(\vec{\sigma }\)
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
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
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
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
我國研究團隊在Ta2Se8I中發現第三類外爾費米子
近日，中國科學院合肥物質科學研究院強磁場科學中心研究員周建輝和北京理工大學教授姚裕貴團隊、清華大學教授周樹云等合作，預言并在高溫相的電荷密度波材料Ta2Se8I中發現第三類外爾費米子。此外，研究人員還發現它具有“三高”特性：高溫相、高陳數、高階傾斜項。相關研究成果以Type-Ⅲ Weyl sem
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
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
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
我國兩項研究獲2015年物理學十大突破
世界頂級物理雜志、英國《物理世界》雜志日前公布了2015年度國際物理學領域的十項重大突破，我國兩項研究成果入選。 中國科學技術大學教授潘建偉、陸朝陽等完成的科研成果當選“年度突破”，并位居榜首。評審委員會認為，該科研團隊首次實現了“一個基本粒子的多自由度量子隱形傳態”，縮小了一些未來新技術——
翁紅明研究員獲“仁科芳雄亞洲獎”
2017年8月13日，日本仁科紀念財團在其網站公布第5屆“仁科芳雄亞洲獎”獲獎者為中科院物理所翁紅明研究員，旨在表彰他為發現外爾半金屬作出的理論貢獻。 翁紅明研究員近年來在拓撲物態研究，尤其是理論預言拓撲材料方面取得一系列具有世界影響力的突破性研究成果。2014年底，他與方忠、戴希研究員等合
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
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，
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[
多位業內專家：中國凝聚態物理領域的春天已經到來
2018年年末，對中科院物理所研究員丁洪而言，好消息不止一個。在剛剛公布的中科院改革開放40年40項標志性重大科技成果中，他所從事的拓撲物態研究位列“面向世界科技前沿”15項之一。 與此同時，實驗室里，他帶領的團隊在一種特殊的拓撲材料中發現了一種非常規的手性費米子，通過摻雜可能實現三維拓撲超
合肥研究院發現新的三重簡并拓撲半金屬
近日，中國科學院合肥物質科學研究院強磁場科學中心研究員田明亮課題組在拓撲半金屬材料研究中取得新進展。研究人員通過對層狀結構的PtBi2在40特斯拉高磁場下的量子輸運特性測量及第一性原理能帶計算研究，發現層狀結構的PtBi2是新一類三重簡并拓撲半金屬，相關研究成果在線發表在《自然-通訊》（Natu
翁紅明：靜心探索重要的基礎科學問題
人物簡介： 翁紅明，1977年出生，現為中國科學院物理研究所凝聚態理論與材料計算實驗室研究員、博士生導師。主要致力于凝聚態物理計算方法和程序的開發以及新奇量子現象的計算研究，成果入選2015年度中國科學十大進展、英國物理學會《物理世界》2015年度十大突破、美國物理學會《物理評論》系列期刊創刊1
化學所用外消旋分子組裝手性結構識別與檢測手性分子
手性分子與手性結構廣泛存在于自然界中，手性分子的合成與拆分，手性分子識別以及手性結構的形成與功能化是分子化學、超分子化學的重要課題之一。在國家自然科學基金委和科技部的大力支持下，中國科學院化學研究所膠體界面與化學熱力學院重點實驗室的科研人員，在超分子手性、手性納米結構的構建以及分子識別方面取得了