我国科学家获重要物理学研究突破首次发现外

2019-11-09 17:59:01 来源: 九龙坡信息港

我国科学家获重要物理学研究突破 首次发现“外尔费米子”

原标题:我国科学家获重要物理学研究突破 首次发现外尔费米子

新华社北京7月21日电(吴晶晶)21日从中科院物理研究所获悉,由该所方忠研究员等率领的科研团队首次发现了具有手性的电子态外尔费米子(Weyl费米子)。这是国际上物理学研究的一项重要科学突破,对拓扑电子学和量子计算机等颠覆性技术的突破具有非常重要的意义。该发现从理论预言到实验观测的全过程,都是由我国科学家独立完成的。

科学家把基本粒子分为玻色子和费米子两大类,费米子是组成物质的基本粒子。外尔费米子是德国科学家威尔曼外尔在1929年预言的。他提出,无质量电子可以分为左旋和右旋两种不同手性,这种无质量的电子被命名为外尔费米子。但80多年来科学家们始终无法在实验中观测到这种粒子。

2012年和2013年,中科院物理所的理论研究团队首次预言在狄拉克半金属中可实现无质量的电子。2014年,该团队首次预言在TaAs等材料体系中可实现两种手性电子的分离。这一结果立刻引起了实验物理学家的重视,国际上许多研究组开始了竞赛般的实验验证工作。

中科院物理所的陈根富小组首先制备出了具有原子级平整表面的大块TaAs晶体,而外尔费米子就藏身于这种晶体中。随后物理所丁洪小组利用上海光源梦之线的同步辐射光束照射TaAs晶体,使得外尔费米子80多年后次展现在科学家面前。

据介绍,具有手性的外尔费米子的半金属能实现低能耗的电子传输,有望解决当前电子器件小型化和多功能化所面临的能耗问题,同时外尔费米子也受到对称性的保护,可以用来实现高容错的拓扑量子计算。(完)

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