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类轴子粒子在固态晶体中“被捕获”

时间:70-01-01 08:00 来源:

1977年,科学家首次提出“轴子”(Axion)这一假想粒子,作为对粒子物理学标准模型的扩展。自此,他们不停在“抓捕”轴子,但一无所获。42年之后,一个国际科研团队称,他们在固态晶体中“捕获”了具有轴子性子的一种粒子,刊发于《自然》杂志的最新钻研有助于匆匆进拓扑材料领域的成长。

据物理学家组织网8日报道,在最新钻研中,来自德国马克斯普朗克固体化学物理钻研所、美国普林斯顿大年夜学以及中国科学院大年夜学的科学家联袂,在外尔半金属(TaSe4)2I中,发清楚明了由外尔型电子(外尔费米子)组成的类轴子粒子的“蛛丝马迹”。在室温下,(TaSe4)2I是一维晶体,此中的电流由外尔费米子传导。

普林斯顿大年夜学安德烈·伯恩维格小组猜测称,假如将(TaSe4)2I冷却到零下11摄氏度以下,这些外尔费米子会固结成晶体——所谓的“电荷密度波”,使下面的原子晶格变形。刚开始自由的外尔费米子会局部化;而最初的(TaSe4)2I则变成轴子绝缘体。基于(TaSe4)2I的电荷密度波晶体拥有可以传导电流的轴子,当打仗平行的电场和磁场时,这些轴子会增添晶体的磁电导率,这一点异常反常。

在最新钻研中,马克斯普朗克钻研所的克劳迪娅·费尔瑟引导的小组制造出了电荷密度波(TaSe4)2I,并钻研了这种材料在电场和磁场感化下的导电性。结果发明,低于零下11摄氏度时,这种材猜中的电流实际上由类轴子粒子携带。

钻研职员称,钻研这种类轴子粒子的新特点有望使科学家更好地懂得量子粒子,并匆匆进相关拓扑材料领域的成长。

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