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我国科学家发现新型费米子 突破传统分类—新闻

发布时间:2017-12-03 阅读:

  中国科学家发现新型费米子突破传统分类 - 新闻 - 科学网

  今天(六月十九日),英国“自然”杂志发表了中国科学院物理研究所新的在线出版物。研究小组首次发现了一种新型的费米子三重退化费米子,突破了传统的分类方法。电子拓扑的研究开辟了一个新的方向。从理论预测,样品制备,到实验观察的全过程,由我们的科学家独立完成的发现。

  新型费米子的发现是拓扑研究领域的又一重大突破,中科院物理所位于拓扑绝缘子,量子异常霍尔效应和雪貂之后。研究人员认为,对固体宇宙中的新粒子的研究才刚刚起步,研究成果对促进对电子地形学的认识,发现新的物理现象,开发新的电子器件,深入了解基本粒子的性质,具有重要意义。

  2016年4月,中国科学院物理研究所的科学家黄宏明,方辰,代玺,方中预测三类退化电子态存在于一类碳化钨晶体结构的材料中。准粒子是三重退化费米子,是一种新型的费米子,与四元退化的狄拉克费米子和双退化的费尔干费米子不同。

  石友国博士生冯自立迅速准备碳化钨钼系钼单晶样品,丁红和钱天恩导师博士生卢柏青,在上海光源梦幻线和瑞士保罗雪莱研究所经过数月的实验测量,磷化钼的电子结构的成功分析,与翁红明博士生许秋南的计算结果高度吻合,首次实验发现突破传统三重简并费米子的分类。

  翁等人的理论工作。同时指出,三重退化费米子态与狄拉克费米子和铁磁态子态不同,它对外加磁场的方向敏感,使得含母离子的母材具有磁场方向依赖的输运性质。

  近日,该团队的研究小组成员陈根富在碳化钨中观察到与狄拉克半金属和金属方向相关的运输行为明显不同的方向,其次是德国马克斯普朗克研究所的科学家观察到磷化钼在极低的阻力行为下,成为这种新型Fermion的独特性能。

  据了解,组成宇宙的基本粒子可以分为玻色子和费米子。现有理论认为,宇宙中可能存在三种费米子,即狄拉克费米子,费雷茨费米子和费米子。与时空宇宙不同的是,电子所在的实体宇宙只满足不连续的离散空间对称性,这可能导致传统理论所不具备的新型费米子。寻找新型费米子是近年来拓扑状态领域一个具有挑战性的前沿科学问题,也是该领域国际竞争的焦点之一。

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