中國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)打破常規(guī)分類的新型費(fèi)米子

英國《自然》雜志北京時(shí)間19日在線發(fā)表一項(xiàng)拓?fù)湮飸B(tài)研究領(lǐng)域的重大突破，中國科學(xué)院物理研究所的研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)三重簡并費(fèi)米子，這是首次發(fā)現(xiàn)的打破常規(guī)分類的新型費(fèi)米子，為固體材料中電子拓?fù)湮飸B(tài)研究開辟了全新的方向。

組成宇宙的基本粒子可分為玻色子和費(fèi)米子。費(fèi)米子是構(gòu)成物質(zhì)的原材料，而玻色子傳遞作用力。現(xiàn)有的理論認(rèn)為，宇宙中或存在三種類型的費(fèi)米子：狄拉克費(fèi)米子、外爾費(fèi)米子和馬約拉納費(fèi)米子。科學(xué)家們也一直在嘗試尋找傳統(tǒng)理論中所沒有的新型費(fèi)米子。

物理所研究人員在2016年曾首次預(yù)言存在三重簡并的電子態(tài)，其準(zhǔn)粒子就是三重簡并費(fèi)米子。這種新型費(fèi)米子既不同于四重簡并的狄拉克費(fèi)米子，也不同于兩重簡并的外爾費(fèi)米子，其應(yīng)存在于一類具有碳化鎢晶體結(jié)構(gòu)的材料中。

研究團(tuán)隊(duì)此后制備出了碳化鎢家族中磷化鉬單晶樣品，在上海光源“夢(mèng)之線”和瑞士保羅謝勒研究所數(shù)月的實(shí)驗(yàn)測(cè)量中，成功解析出磷化鉬的電子結(jié)構(gòu)，其符合理論計(jì)算結(jié)果。

這是首次在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的打破了常規(guī)分類的三重簡并費(fèi)米子，該成果對(duì)科學(xué)家探索基本粒子性質(zhì)，了解電子拓?fù)湮飸B(tài)，進(jìn)而開發(fā)新型電子設(shè)備具有重要意義。