“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 “鑰匙”。 早在Majorana之前，奧地利物理學家Erwin Schr?觟dinger就提出了描寫量子行動和互動的方程式。英國物理學家Paul Dirac點綴了該方程式，使其能夠適用于費米子，并且將量子力學和愛因斯坦的相對論結合在了一起。同時Dirac的研究還指出了反物質的存在，并暗示某些粒子可以作為其本身的反粒子，如光子，但費米子卻被認為并非此類粒子。后來，Majorana延伸了Dirac方程式，認為可能存在一種新的費米子能夠作為其本身的反粒子，這種粒子就是Majorana費米子。 然而，Majorana費米子始終......閱讀全文
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
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
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“
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
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
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
美國研制出奇特的拓撲超導體材料
3年前，美國普林斯頓大學的一個研究小組發現了三維拓撲絕緣體，這是一種金屬表面的奇怪絕緣體，雖然它獨特的屬性具有很大應用潛力，但用于量子計算機卻并非理想材料。兩年來，科學家經過不斷探索，完全扭轉其性質，使之成為表面是金屬、內部卻具有超導性的拓撲超導體。這種新材料的發現有望發展出新一代電子
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“
“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
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
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
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，
合肥研究院等在三維量子電動力學研究中取得進展
三維量子電動力學(QED3)是凝聚態物理中多種強關聯體系的有效模型，比如欠摻雜的銅氧化物高溫超導體，自旋為1/2的Kagome自旋液體等。基于QED3模型的理論研究顯示，在零溫下，狄拉克費米子在規范場的作用下將自發獲得質量，這種狄拉克費米子質量的自發生成在銅氧化物超導體中對應著反鐵磁序的形成。然
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
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
PRL－王楠林小組－CuxTiSe2體系紅外光學性質研究
近日，中科院物理研究所極端條件物理重點實驗室王楠林研究員領導的小組在CuxTiSe2體系紅外光學性質研究中取得新的進展。他們發現Cu0.07TiSe2超導體在正常態具有奇異的金屬行為，其等離子體頻率隨溫度的降低出現顯著的藍移。?CuxTiSe2是2006年美國普林斯頓大學化學系Cava研究組新發現的
《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
交大再發Science！聚焦超導體中分段費米面的實現
上海交通大學物理與天文學院鄭浩、賈金鋒領導的研究團隊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。論文被Science接收，并被選為Frist Release于北京時間2021年10月29日凌晨在線發表。 固體物理的基本知識告訴我們材
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
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
物理所鐵基超導體電荷動力學研究取得新進展
鐵基超導體是凝聚態物理的前沿熱點領域之一。中國科學院物理研究所/北京凝聚態物理國家實驗室（籌）王楠林研究員領導的小組在鐵基超導體的母體和超導樣品的電荷動力學方面繼續進行深入研究，取得新的進展。 鐵基超導體的一個主要特征是存在磁性與超導電性的競爭，當長程磁有序被一定程度抑制之后
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[