元素百科介绍中国科学家首次发现突破传统分类的新费米。中国科学院物理研究所的研究团队在拓扑物理研究领域取得了重大进展,首次发现了突破传统分类的新费米——三重简化费米,为固体材料中的电子拓扑研究开辟了新的方向。该研究结果于北京时间19日在网上发表,由国际权威学术期刊《自然》发表。

中国科学院物理研究所副研究员钱天表示,现有理论认为,宇宙中可能有三种类型的费米,即狄拉克费米、外尔费米和马约拉纳费米。著名的电子、质子和中子属于狄拉克费米。宇宙中的费米在固体中有“影子”。这种“影子”可能在传统理论中产生完全不同的新型费米。
寻找新的费米是近年来拓扑物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。2016年,物理研究所研究员方忠领导的理论团队首次预测,碳化钨晶体结构材料中有三种简化费米,这是一种不同于四种简化的狄拉克费米和两种简化的外尔费米的新型费米。
此后,物理研究所研究员石友国等人迅速制备了碳化钨家族磷化钼单晶样品。经过几个月的实验测量,研究员丁洪、副研究员钱天等人成功分析了磷化钼的电子结构,与理论计算高度一致。第一次实验发现,突破传统分类的三重简化费米子。
据报道,从理论预测、样品制备到实验观察的整个过程都是由中国科学家独立完成的,这是凝聚物理学中固体理论的重要突破。
物理研究所研究员翁红明表示,对固体中新颗粒的研究才刚刚开始,对促进人们了解电子拓扑物态、发现新物理现象、开发新电子设备、深入了解基本颗粒的性质具有重要意义。

