我科学家发现打破常规分类的新型费米子

作者:     来源:光明网     更新日期:2017/6/20 13:03:52

  英国《自然》杂志北京时间19日在线发表一项拓扑物态研究领域的重大突破,中国科学院物理研究所的研究团队发现三重简并费米子,这是首次发现的打破常规分类的新型费米子,为固体材料中电子拓扑物态研究开辟了全新的方向。
 
  组成宇宙的基本粒子可分为玻色子和费米子。费米子是构成物质的原材料,而玻色子传递作用力。现有的理论认为,宇宙中或存在三种类型的费米子:狄拉克费米子、外尔费米子和马约拉纳费米子。科学家们也一直在尝试寻找传统理论中所没有的新型费米子。
 
  物理所研究人员在2016年曾首次预言存在三重简并的电子态,其准粒子就是三重简并费米子。这种新型费米子既不同于四重简并的狄拉克费米子,也不同于两重简并的外尔费米子,其应存在于一类具有碳化钨晶体结构的材料中。
 
  研究团队此后制备出了碳化钨家族中磷化钼单晶样品,在上海光源“梦之线”和瑞士保罗谢勒研究所数月的实验测量中,成功解析出磷化钼的电子结构,其符合理论计算结果。
 
  这是首次在实验中发现的打破了常规分类的三重简并费米子,该成果对科学家探索基本粒子性质,了解电子拓扑物态,进而开发新型电子设备具有重要意义。