中科院物理所研究團隊合影,從左至右分別為戴希、方忠、翁紅明、錢(qián)天、丁洪、陳根富(12月9日攝)。 新華社記者 金立旺 攝
12月11日,英國物理學(xué)會(huì )主辦的《物理世界》(Physics World)公布“2015年十大突破”,中科院物理所研究團隊的“外爾費米子研究”入選其中。
外爾費米子(Weyl fermions)是一種無(wú)質(zhì)量且具有“手性”的電子,未來(lái)將可能在量子計算機、低能耗器件等方面有重要應用。1929年德國科學(xué)家外爾提出——存在一種無(wú)“質(zhì)量”的可以分為左旋和右旋兩種不同“手性”的電子,這種電子被稱(chēng)為“外爾費米子”。但是80多年來(lái),科學(xué)家們一直沒(méi)有能夠找到合適的材料,可在實(shí)驗中觀(guān)測到外爾費米子的存在。通過(guò)對拓撲半金屬材料進(jìn)一步的深入研究,中科院物理所方忠團隊預言了在TaAs等材料體系中可實(shí)現兩種“手性”電子的分離,并且這一系列材料更利于實(shí)驗測量驗證。隨后國內外多個(gè)研究組開(kāi)始了競賽般的實(shí)驗驗證工作。2015年初中科院物理所實(shí)驗團隊成功在TaAs晶體中發(fā)現了這類(lèi)特殊的電子,外爾費米子終于第一次展現在科學(xué)家面前。