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。CeCu2Si2的超導來源于導帶電子與電子雜化形成的有效質量很大的準粒子，這種很大有效質量的準粒子配對形成的超導難以用常規的BCS理論（即電聲子耦合機制）解釋。此前一般認為其超導序參量為波，并且可能來自于磁性量子臨界點附近的量子漲落。然而最近又有，等新的超導配對模型被相繼提出，目前人們關于CeCu2Si2的超導序參量對稱性仍有爭議。而由于CeCu2Si2樣品非常難以解理，直接的動量分辨的能帶信息（特別是有效質量很大的準粒子色散）依然缺失，準確得到其動量分辨的費米面對于理解其超導序參量對稱性以及其重費米子行為具有重要的意義。 浙江大學物......閱讀全文
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
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“
科學家直接觀測到重費米子量子糾纏
日本大阪大學和廣島大學科學家合作，首次在鈰銠錫（CeRhSn）材料中直接觀測到受普朗克時間（量子力學最小時間單位）調控的重費米子量子糾纏現象。這項發表于《自然》合作期刊《npj量子材料》的研究，為開發基于固態材料的新型量子計算機開辟了新途徑。重費米子是固體中傳導電子與局域磁性電子強相互作用形成的“增
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
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
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
“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，
2017中科院亮點：首次觀測到三重簡并費米子
完成單位：中國科學院物理研究所 與時空連續的宇宙空間不同，電子所處的“固體宇宙”只滿足不連續的分立空間對稱性，這就可能導致傳統理論中所沒有的新型費米子出現。尋找新型費米子是近年來拓撲物態領域一個挑戰性的前沿科學問題，也是該領域國際競爭的焦點之一。 繼“拓撲絕緣體”、“量子反常霍爾效應”、“外
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
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
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
物理所合作在重費米子材料量子臨界現象研究中獲進展
超導的出現與材料中的結構、磁或價態的不穩定性密切相關。在這些不穩定性所導致的相變點附近存在強烈的熱或量子漲落，會引起電子配對產生超導。在強關聯材料中，非常規超導往往出現在零溫反鐵磁相變（量子臨界點）附近，表明非常規超導依存于磁性量子漲落。實驗上對反鐵磁母體加壓／磁場或化學摻雜，往往可以在磁性相變
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
重費米子體系中雜化動力學的理論研究與實驗探測獲突破
長期以來，對重費米子物理的理解主要基于平均場方法所提供的靜態雜化圖像。該圖像認為f電子在相干溫度T*之下會在費米面附近與導帶發生雜化，從而形成重電子能帶，并產生直接和間接雜化帶隙，引起f電子的局域－巡游轉變。但是近些年來，有越來越多的實驗證據表明，真正理解重費米子的局域－巡游轉變物理必須超越平均
美國費米實驗室計劃重測μ介子磁矩
據英國《自然》雜志11日報道，美國費米實驗室表示，他們將于下月重測μ介子的磁矩，此研究有可能揭示未知的虛粒子，從而開辟超越標準模型的新物理學。 μ介子帶負電，質量為電子的200多倍。量子理論認為，宇宙中的能量于短暫時間內在固定的總數值左右起伏，從這種能量起伏產生的粒子就是虛粒子。“短命”的虛粒
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
我國科學家發現一類新的三重簡并點費米子候選體材料
在碳化鎢型（碳化鎢和磷化鉬等）材料中，三重簡并點費米子作為一種新型拓撲量子態最近引起了科學家們極大的研究興趣。然而，這些材料中的三重簡并點遠低于費米能級，這導致這種三重簡并點費米子很難實現低能準粒子激發。中國科學院合肥物質科學研究院強磁場科學中心田明亮、寧偉和郝寧寧研究組與合作者，在國家重點研發
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
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(
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
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
科學家首次觀察到半狄拉克費米子
美國賓夕法尼亞州立大學和哥倫比亞大學科學家攜手，首次觀察到一類特殊準粒子——半狄拉克費米子。這類準粒子在朝一個方向移動時擁有質量，而朝另一個方向移動時則失去質量。研究人員表示，對這些準粒子開展深入研究，有望促進下一代電池、傳感器等技術發展。相關論文發表于新一期《物理評論X》雜志。研究示意圖。圖片來源
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 \(\vec{\sigma }\)