费米子
- 相互作用费米子的量子模拟
201210)费米子是标准模型中物质构成的基本单元,这些基本的粒子通过相互作用构建了物质世界.同时,费米子也是凝聚态物理领域和量子化学计算中需要处理的核心的微观自由度,对理解高温超导电性、刻画量子磁性、描述分子结构和功能均起决定性作用.但是在经典计算机上模拟多费米子模型比较普遍地会遇到负符号问题,需要的计算复杂度往往随着粒子数的增长呈指数增长.而超冷原子系统提供了一种直接对相互作用费米子进行量子模拟的有效手段和实验平台,即通过微观可控的方式在物理实验中实现
物理学报 2022年22期2022-12-05
- 克尔度规引力场对费米子的量子散射*
文希望从引力对费米子散射的角度研究通过引力场区分中微子费米子类型的可能性.对Levi-Civita 联络按宇称变换做分解,在引力场对费米子散射微扰论最低阶近似以及弱引力近似下,发现一般度规的引力场对狄拉克和马约拉纳费米子量子散射矩阵元差别来自宇称变换下类似矢量的部分;对克尔度规的引力场散射,证实不同类型费米子的散射差别与克尔引力源的角动量相关,其散射矩阵元正比于引力源的质量与角动量乘积的平方.以上结果为通过引力场区分费米子类型提供了另外一种可能的方法.1
物理学报 2022年21期2022-11-14
- 高温超导性潜力巨大的奇异金属
行为。玻色子和费米子1952年，诺贝尔奖得主利昂·库珀（Leon Cooper）发现，在正常的超导体（而不是之后发现高温超导体）中，电子会联合起来形成库珀对，它们可以毫无阻力地在原子晶格中滑行。虽然电子属于一类被称为费米子的粒子，但库珀对却是以玻色子的方式行事，遵循着与费米子截然不同的规则。玻色子和费米子的体系通常表现得非常不同。费米子遵循泡利不相容原理，也就是说，在费米子组成的系统中，两个或两个以上的费米子不能占据相同的量子态。费米子与玻色子的主要区别但
中国科学探险 2022年4期2022-08-03
- 二次量子化中单体和两体算符的一种启发式推导
引入.但对于多费米子系统，这多少显得有些突兀.笔者认为，量子谐振子的代数解法并不是建立二次量子化表述的必要知识.相反，对量子谐振子的提前了解甚至会导致一些不必要的混淆.例如，当考虑多个处于谐振子势中的全同费米子时，学生容易对以下事实产生混淆：单谐振子的能量量子产生和湮没算符满足单模玻色子的正则对易关系；而二次量子化中真实费米子的产生和湮没算符却满足正则反对易关系.如Sakurai等人所著的《现代量子力学》[5]一书中所指出的，引入产生和湮没算符的正则对易或
大学物理 2022年2期2022-02-24
- 基本费米子质量和代问题*
5)研究了基本费米子的质量分布,并找到一组描述基本费米子质量在特定分布模式下的经验关系式.这启发我们对基本费米子质量等级和基本费米子具有三代的根源进行深入的思考,提出了一种理论模型,解释了基本费米子为什么具有三代,并讨论了基本费米子质量等级和自旋的起源.1 引言在标准模型框架下,共有三代基本费米子,每代基本费米子包含一对夸克和一对轻子.三代夸克和带电轻子都具有质量.中微子振荡实验进一步表明至少有两种中微子也具有质量[1-3].基本费米子质量是粒子物理标准模
物理学报 2021年23期2021-12-16
- 各向异性ruby 晶格中费米子体系的Mott 相变*
uby 晶格中费米子行为,在团簇动力学平均场理论框架内将格点模型映射为有效自洽场中的杂质模型后用连续-时间量子蒙特卡罗算法求解杂质模型.基于自洽计算的结果,用最大熵方法得到各向异性ruby 晶格中具有相互作用的费米子体系的单粒子态密度和双占据数后讨论了温度(T)、相互作用(U)和各向异性参数(λ)对体系的金属-绝缘相变的影响.最后给出各向异性ruby 晶格中费米子体系的温度-相互作用相图,研究结果表明,低温和弱相互作用范围体系处在金属相,而在高温和强相互作
物理学报 2021年23期2021-12-16
- 马约拉纳费米子与杂质自旋相互作用的热偏压输运*
输运中马约拉纳费米子与杂质自旋的相互作用， 发现系统能够产生温差驱动的自旋相关电流， 得到了马约拉纳费米子导致的热自旋流.在大温差下， 马约拉纳费米子与量子点强耦合时， 电流与门电压趋于线性关系， 体现了马约拉纳费米子的鲁棒性， 且马约拉纳费米子导致的自旋流具有振荡特性， 其零点个数与杂质自旋角量子数相关.1 引 言马约拉纳费米子是意大利物理学家马约拉纳在狄拉克方程的基础上提出的一种粒子， 在高能物理中人们寻找其身影已很多年[1-3].马约拉纳费米子具有拓
物理学报 2021年11期2021-06-18
- 我科学家展示实现拓扑量子计算新方法
者研究发现：仲费米子零模编织过程对局域噪声免疫，并且保持量子互文资源守恒，因此有望通过编织操作和魔术态萃取等手段进行普适、容错的量子计算。该成果8月9日以研究长文的形式在线发表在美国物理学会期刊《PRX量子》上，并被选为编辑推荐文章。在实现拓扑量子计算的过程中，马约拉纳零模的实验制备一直是研究热点，但迄今为止仍然没有实验能明确验证它的存在。除实验困难外，马约拉纳零模体系还有两个缺点：一是它们的编织不足以在拓扑保护下实现通用量子门；二是一种名为准粒子中毒的机
网信军民融合 2021年8期2021-04-17
- 拓扑超导体与量子点结构中非简并能级的全计数统计
ajorana费米子（Majorana fermions，MFs）的存在［1］.MFs是自身的反粒子，遵从非阿贝尔统计.作为非阿贝尔任意子，MFs受拓扑保护，环境的局域干扰无法破坏非局域的MFs，从而不会受到退相干的影响，因此，在拓扑量子计算中有重要应用［2-3］.实验上用锑化铟（InSb）或砷化铟（InAs）强自旋-轨道耦合的半导体纳米线，与s-波超导体形成异质结构，结合超导电性作用以及外加磁场实现一维拓扑超导体，在其两端产生MFs［4］.由于一维拓扑超
首都师范大学学报（自然科学版） 2021年1期2021-02-07
- 重费米子超导理论和材料研究进展*
23808)重费米子超导体是一类典型的强关联和非常规超导系统,超导的产生与量子临界涨落有着紧密的关系.在实际材料中,不同结构体系的重费米子超导体往往表现出非常不同的竞争序和超导性质,表明f电子的行为对材料的结构特征具有敏感依赖性.特别是最近几年的超导实验研究,表明具体材料的实际电子结构对重费米子超导的性质具有重要影响.本文将简要介绍几类典型重费米子体系的最新研究进展,并结合实际材料的强关联能带结构计算、唯象量子临界涨落特征和Eliashberg超导理论,发
物理学报 2021年1期2021-01-14
- 手征马约拉纳费米子*
)手征马约拉纳费米子是具有手性的无质量费米子， 是其本身的反粒子， 只能存在于1+1维(即1维空间+1维时间)或者9+1维. 在凝聚态物理中， 1维手征马约拉纳费米子可看成1/2分数化的狄拉克费米子， 并作为二维拓扑态的边缘元激发. 奇数个手征马约拉纳费米子边缘态的存在也预示着体系中存在满足非阿贝尔量子统计的伊辛任意子. 手征马约拉纳费米子也可进行非阿贝尔编织， 理论上可用来实现容错量子计算，因此近年来在凝聚态物理研究中引起了广泛的兴趣. 本文从二维拓扑态
物理学报 2020年11期2020-06-30
- 马约拉纳费米子首次在黄金上“现形”
观测到马约拉纳费米子出现的证据，这是科学家首次在一个可扩展平台上观测到这一粒子。在最新研究中，MIT和香港科技大学研究人员在他们设计和制造的材料系统中观察到了马约拉纳费米子存在的证据。该系统由超导材料钒上生长的金納米线组成，其上布满拥有铁磁性的硫化铕小“岛”。当研究人员扫描这些“岛”附近表面时，看到金最顶层表面出现接近零能量的特征峰值信号。理论指出，该种峰值只能由马约拉纳费米子对产生。
科学导报 2020年23期2020-04-21
- 马约拉纳费米子的新发现
正反粒子相同的费米子，这就是马约拉纳费米子。据美国麻省理工学院（MIT）网站2020年4月14日的报道，美中科学家携手在《美国国家科学院院刊》上撰文指出，研究人员首次在金属金的表面发现了马约拉纳费米子存在的证据，研究人员在钒上生长的金纳米线上设置了布满带有磁性的硫化铕凸点。通过扫描这些凸点的周围，发现能够检测到能量为0的特征峰值，而这种峰值就是马约拉纳费米子产生的重要证据之一。这是科学家第一次在一个可以扩展的平台上观察到这一粒子存在的证据，也是构造量子比特
科研成果与传播 2020年2期2020-01-11
- 重费米子材料与物理*
027)1 重费米子的发展历史及研究现状重费米子材料是一类典型的强关联电子体系,通常存在于含有f-电子的镧系或者锕系金属间化合物中, 近期在一些过渡金属化合物中也发现了类似的重费米子行为.CeAl3是首个被发现的重费米子化合物[1], 该材料在低温表现出典型的费米液体行为, 即电阻正比于温度的平方, 且比热与温度呈线性关系, 但其零温比热系数高达1.62 J/(mol·K2),比常规金属高出几个数量级(如Cu或Au的电子比热大约1 mJ/(mol·K2))
物理学报 2019年17期2019-09-21
- 王秩伟：深耕前沿量子拓扑材料
子——自旋-1费米子和双外耳费米子。首先利用化学气相输运法生长出高质量的单晶材料，与合作者第一次在体态布里渊区的中心和角上位置分别观察到自旋-1费米子和双外耳费米子。这是第一次在实验上观察到狄拉克费米子和外耳费米子以外的新型费米子。相关成果发表在物理学顶级期刊《Physical Review Letters》上，并被选为“Editor’s Suggestion”和“Featured in Physics”。
时代人物 2019年26期2019-09-20
- 王秩伟：深耕前沿量子拓扑材料
子——自旋-1费米子和双外耳费米子。首先利用化学气相输运法生长出高质量的单晶材料，与合作者第一次在体态布里渊区的中心和角上位置分别观察到自旋-1费米子和双外耳费米子。这是第一次在实验上观察到狄拉克费米子和外耳费米子以外的新型费米子。相关成果发表在物理学顶级期刊《Physical Review Letters》上，并被选为“Editors Suggestion”和“Featured in Physics”。
时代人物 2019年11期2019-09-19
- Ginzburg-Landau 方程组弱解的整体吸引子
4） 描述的是费米子-玻色子模型中Feshbach 共振附近费米子气体超流中的BCS-BEC跨越现象.费米子-玻色子模型由于它的特殊性，吸引了广大学者的关注和研究.1987 年，桑建平等[1]对相互作用的玻色子-费米子模型进行了微观研究， 然后给出了与试验符合很好的EU 基态转动态的理论计算谱.1992 年，人们发现了 BCS-BEC 跨越现象，Drechsler M 等[2]和 Sa de Melo C A R 等[3]对费米子-玻色子模型中Feshba
闽南师范大学学报(自然科学版) 2019年3期2019-08-08
- 闫亚军：脚踏实地的摘星者
ajorona费米子存在的证据。但由于可能的拓扑超导材料的临界温度普遍较低等原因，对它的研究进展缓慢，现有的拓扑超导的工作也存在较大争议。为找到更多直接的实验证据来证明拓扑超导体的存在，在项目中，闫亚军以STM作为研究超导体表面电子态和超导电性的有力工具。她说，STM是目前研究超导材料的最有力的手段之一，已在铜基、铁基等非常规超导体和拓扑绝缘体表面态的研究中起到了非常重要的作用。STM可以运行于极低温，有非常高的实空间和能量分辨率，它不仅可以观察样品表面原
科学中国人 2018年16期2018-09-29
- 基于文献计量的开创引领性科技成果评价*
——以固体中的新奇费米子研究为例
验发现三重简并费米子等成果纷纷入围。但是，衡量中国科技的国际地位，需要更全面的审度和更客观的证据，科技管理人员与科研人员也需对自身科研成果在国际上的水平与地位有更清晰、更准确的认识。为此，本文从文献计量学的角度，以新奇费米子研究为例，利用客观数据来分析我国重大科技进展是否确实发挥了开创作用，是否引领了新的方向。选择新奇费米子作为实证分析对象的原因在于，我国中科院物理研究所近几年在新奇费米子研究领域持续取得突破。几乎同一时间段，中科院物理所团队、普林斯顿大学
世界科技研究与发展 2018年5期2018-08-13
- Bogoliubov-de Gennes对角化与Schur分解方法的等价性
子算符对初始的费米子算符的展开系数只相差一个常数相因子. 所以，最后的结论是BdG对角化跟Schur分解两种方法是等价的.BdG对角化方法； Schur分解； Majonara费米子； 粒子-空穴对称； 拓扑绝缘体求解一个哈密顿量的本征值和本征函数，人们通常采用的数值计算方法是Bogoliubov-de Gennes(BdG)对角化方法[1-4]. 问题是在某些情况下该方法可能需要扩大自由度的维数[5]，从而产生伪态. Kitaev[6]在2000年提出一
华南师范大学学报（自然科学版） 2017年6期2018-01-11
- “天使粒子”的前世今生
运动）马约拉纳费米子，引起科学界的广泛关注。该成果由加利福尼亚大学洛杉矶分校何庆林、王康隆课题组和美国斯坦福大学教授张首晟课题组、上海科技大学寇煦丰课题组等多个研究团队共同完成，论文通讯作者为何庆林、寇煦丰、张首晟、王康隆。2010年到2015年，张首晟团队连续发表3篇论文，预言了实现马约拉纳费米子的体系及用以验证的实验方案。王康隆团队等依照他的理论预测，成功发现了马约拉纳费米子存在的“铁证”。诺贝尔奖获得者Frank Wilczek评价这项工作时说:“张
科学中国人 2017年25期2018-01-05
- “天使粒子”光芒绽放
子又分为两种：费米子和玻色子，分别以美国物理学家费米和印度物理学家玻色的名字命名。东方西方哲学家都认为，人类似乎生活在一个充满正反对立的世界：有正数必有负数，有存款必有负债，有阴必有阳，有善必有恶，有天使必有恶魔。1928年，伟大的理论物理学家狄拉克作出惊人的预言：宇宙中的每个基本粒子都有一个与其对应的反粒子——电荷相反的“双胞胎”。当粒子与反粒子相遇时，它们会湮灭，同时释放出一股能量。果然，几年后第一个反物质——电子的反粒子被发现。从此以后，宇宙中有粒子
科学中国人 2017年25期2018-01-05
- 探索神秘的“天使粒子”
到 “马约拉纳费米子”，而是将之称为“马约拉纳费米子模”，一字之差，大有文章。以下援引张首晟教授发表在2017年07月27日《 人民日报 》22版上的署名文章，以正视听。我们所探求的方程式就是大自然的诗歌。这是一首很美的诗。当我们遇到这些浓缩精粹的结构时，我们就会有美的感受……当实验数据、自然现象等等客观因素与科学家的主观情感在一个更高层次上达到和谐统一的时候，科学就和艺术一样获得了美感。——引自于《科学中国人》杂志对张首晟教授的采访，详见2012年第24
科学中国人 2017年25期2018-01-05
- “高深”费米子背后的“简单”科学
观测到三重简并费米子，为固体材料中电子拓扑态研究开辟了新的方向。外界评价这次发现具有重大意义—打破常规分类的新型费米子研究，对于深入理解基本粒子性质具有重要意义。更为难得的是，该项研究从理论预言、样品制备到实验观测的全过程都由我国科学家独立完成。这个吸引全世界目光的成果出自中科院物理所一群年轻的科学家。翁红明、钱天、石友国是这个团队的骨干成员，他们来自不同的省市，学着不同的专业。但是，他们又有着同样的经历，比如都在90年代中后期进入大学，在21世纪初留学日
创新时代 2017年11期2017-12-11
- 天使粒子
本的单位，分为费米子和玻色子两种。1928年，英国理论物理学家保罗·狄拉克（P.A.M.Dirac）预言：宇宙中每一个基本费米粒子必然有相对应的反粒子。这一理论曾被视为真理。1937年，意大利理论物理学家埃托雷·马约拉纳（E.Majorana）预言了存在这样一种粒子——反粒子就是其本身，即马约拉纳费米子。目前的基本粒子中，除了仍缺乏本质了解的中微子外，尚无已知的马约拉纳费米子。科学家一直试图通过实验寻找马约拉纳费米子，并在近五年内发现了马约拉纳费米子存在的
中国科技术语 2017年5期2017-11-06
- 关于量子力学—经典力学—相对论力学的统一性理论可行性研究（续11）
了粒子自旋，即费米子和玻色子的背后原因。文中并对外尔费米子及马约拉纳费米子的成因及可能的发展远景作了探讨。概述本文继续对《关于量子力学-经典力学-相对论力学的统一性理论可行性研究》一文作拓展研究，文章分为四部分。第一部分，题解了三合一量子轨道方程，其中，发射能量后的轨道，正与零点能理论相一致，这说明，在量子力学中，虽然粒子的能量是通过谐振子，一份一份发出去的，但谐振子与谐振子之间是连续的，通过零点能的桥梁作用，使粒子既有粒子性，又有波动性，这就从根本上证明
科学家 2017年19期2017-10-27
- 致敬！张首晟破解物理学界80年难题，杨振宁称其迟早会获诺奖
已发现马约拉那费米子，验证了80年前提出的预测——存在一类没有反粒子的粒子，从而结束了对这一神秘粒子的漫长追寻。张首晟1963年生于上海，2007年，他发现的“量子自旋霍尔效应”被《科学》杂志评为当年“全球十大重要科学突破”之一，他还包揽了物理学界所有重量级奖项（欧洲物理奖、美国物理学会巴克莱奖、国际理论物理学中心狄拉克奖、尤里基础物理学奖和富兰克林奖章）。他多年被汤森路透预测会得到诺贝尔奖，导师杨振宁评价其“获得诺贝尔奖只是时间问题”。张首晟将马约拉那费
意林·作文素材 2017年17期2017-10-19
- 正反同体的“天使粒子”
jorana）费米子，为持续了整整80年的科学探索画上了圆满的句号。从2010年到2015年，斯坦福大学的张首晟团队连续发表三篇论文，精准预言了实现马约拉纳费米子的体系及用以验证的实验方案。加州大学洛杉矶分校的王康隆等实验团队依照张首晟的理论预测，成功发现了手性马约拉纳费米子。这颗粒子的发现将引发新一轮电子计算革命。基本粒子是什么在物理学领域，构成物质最小、最基本的单位被称为“基本粒子”。它们是在不改变物质属性前提下的最小体积物质。基本粒子又分为两种：费米
中国经济报告 2017年9期2017-09-18
- 马约拉纳费米子-量子点杂化系统输运性质的研究
01)马约拉纳费米子-量子点杂化系统输运性质的研究毛 祥, 吴绍全*(四川师范大学 物理与电子工程学院， 四川 成都 610101)从理论上研究马约拉纳费米子-量子点杂化系统的输运性质.基于广义主方程方法,计算通过此系统的电流、微分电导和Fano因子.计算结果表明:马约拉纳费米子与量子点中电子的耦合导致系统的零偏置反常,而2个马约拉纳费米子的耦合压制系统的零偏置反常.马约拉纳费米子； 零偏置反常； 主方程方法； 微分电导； Fano因子在最近几年，针对拓扑
四川师范大学学报（自然科学版） 2017年4期2017-09-15
- 中国科学家首次观测到三重简并费米子
效应”、“外尔费米子”之后，最近中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室（筹）的科研团队在拓扑物态研究领域又取得了重大突破，首次观测到三重简并费米子，为固体材料中电子拓扑态研究开辟了新的方向。早在2016年4月，该所的翁红明、方辰、戴希、方忠就预言在一类具有碳化钨晶体结构的材料中存在三重简并的电子态，其准粒子就是三重简并费米子，这是不同于四重简并的狄拉克费米子和两重简并的外尔费米子的新型费米子。该所石友国指导博士生冯子力迅速制备出碳化钨家族中的MoP
科学24小时 2017年9期2017-09-12
- 天使粒子
ajorana费米子的存在。这一发现，验证了由意大利理论物理学家Ettore Majorana在80年前提出的预测——存在一类没有反粒子的粒子。同時也证明了存在一种比量子还小的单位，这将对现在的量子理论带来巨大的改变。80年漫长的寻觅1928年，英国理论物理学家保罗·狄拉克（Paul Adrie Maurice Dirac）提出了著名的狄拉克方程式。这一发现，从理念上预言了正电子的存在，狄拉克提出：宇宙中每一个基本粒子必然有相对应的反粒子。1932年，美国
大众科学 2017年8期2017-09-08
- “三重简并费米子”的特点和发现的意义
传统分类的新型费米子——三重简并费米子，为固体材料中电子拓扑态研究开辟了新的方向。该发现从理论预言、样品制备到实验观测的全过程，均由中国科学家独立完成。组成宇宙的基本粒子可分为玻色子和费米子。费米子是自旋量子数为半整数的基本粒子，遵从泡利不相容原理，即一个量子态只能被一个粒子所占据。量子场论和相对论告诉我们，宇宙中遵守费米统计的费米子只可能有三种，即有质量的狄拉克费米子、无质量的具有相反手性的外尔费米子、正反粒子相同的马约拉纳费米子。在特定条件下，一个带有
中国科技术语 2017年4期2017-09-07
- 什么是“天使粒子”？
的手性马约拉纳费米子模式》（Chiral Majorana Fermion Modes in a Quantum Anomalous Hall Insulator-Superconductor Structure），论文的标题读起来或许有些拗口，但它所展示的是通过凝聚态物理学技术，一种新的手段，模拟出了一种仅仅在理论中存在的奇异粒子。1928年，英国物理学家保罗·狄拉克（Paul Dirac）将量子力学的基础——薛定谔方程进行推广，使之与狭义相对论相容，提
三联生活周刊 2017年34期2017-08-24
- 你丫超导，我压超导
ajorana费米子。FIG.1 拓扑绝缘体特性与潜在应用的示意图 (from Nano Lett.,2014,14:3779)。电子结构特征和表面态输运特性一览无遗。Majorana费米子的登场牵涉到物理学的终极学问。物理学认定物质与反物质的C对称性。宇宙中，一种粒子一定存在另一种特定物性相反的粒子，以电子和正电子的发现而引人入胜。宇宙大爆炸之所以形成如今的星际形态，皆因物质反物质发生对称性破缺（这可是场论者为数很少的从凝聚态物理学去的概念）使得正物质比
物理学进展 2017年2期2017-04-21
- 夸克胶子等离子体的有效势能
算了在背景场中费米子有效势能的领头阶贡献，重点讨论了背景场的引入以及费米子的质量、化学势对有效势能的影响。背景场；质量；化学势；有效势能1 引言在由哈密顿量H和由粒子数算符Ni描述的系统里，密度矩阵是平衡统计力学的基本研究对象，其中β=1/T。除此之外，巨正则配分函数Z= Z( V, T,μ1,μ2,)是热力学当中最重要的物理量，通过这一物理量，我们可以得到系统在无限大体积极限下的所有热力学性质，形式为其中，P为压强，N为粒子数，S为熵。在渐近自由的极限下
广西物理 2016年2期2017-01-18
- 费米子隧穿辐射研究
26001)费米子隧穿辐射研究陈兵兵(四川民族学院数学系，四川康定 626001)本文在对标量粒子和矢量粒子隧穿辐射研究的基础上探讨了费米子的隧穿辐射。首先对霍金辐射研究作了综述，然后讨论了狄拉克方程，利用WKB近似，研究了二维时空中费米子的隧穿辐射，通过对隧穿率的讨论，最后求得黑洞的霍金温度。研究结果表明：黑洞的霍金温度同样可以通过费米子的隧穿行为得到。二维时空；费米子；狄拉克方程霍金利用弯曲时空的量子观点证明了黑洞存在热辐射现象[1]，在此基础上，人
长春师范大学学报 2016年10期2016-12-13
- 马约拉纳费米子的特性及其发现的意义
子——马约拉纳费米子（Majorana fermion）的论文。在物理学领域，基本粒子有两大家族：费米子家族（如电子、质子）和玻色子家族（如光子、介子），分别以物理学家费米和玻色的名字命名。一般认为，每一种粒子都有它的反粒子，费米子和它的反粒子就像一对长相一模一样但脾气完全相反的双胞胎兄弟，两兄弟一见面就“大打出手”，产生的能量甚至会让它们瞬间湮灭。然而在1937年，意大利物理学家埃托雷·马约拉纳预言，自然界中可能存在一类特殊的费米子，其反粒子不但和自己长
中国科技术语 2016年4期2016-11-19
- 半狄拉克费米子势垒透射系数的计算
51）半狄拉克费米子势垒透射系数的计算胡靖1程鲲2黄备兵2*（1.盐城工学院 电气工程学院，江苏盐城 224051；2.盐城工学院 数理学院，江苏盐城 224051）通过求解半狄拉克费米子势垒问题的定态薛定谔方程，得到了半狄拉克费米子的透射系数与其入射到势垒方向之间的关系。本文分别计算了势垒在 x和 y方向上半狄拉克费米子的透射系数。这些结果表明半狄拉克费米子可以同时展现单层和双层石墨烯的势垒透射行为，为研究半狄拉克费米子的输运行为提供了有价值的理论参考。
中国科技纵横 2016年19期2016-11-19
- “幽灵粒子”外尔费米子
究团队的“外尔费米子研究”入选其中。外尔费米子是科学家追逐了近一个世纪的“幽灵粒子”。如果告诉你，利用这种神秘莫测的外尔费米子，手机充一次电就能用个一年半载，你相信吗？1929年，德国科学家赫尔曼·外尔最先提出，微观世界存在一类性质特殊的粒子，这种粒子没有质量，具有左旋和右旋两种不同的属性。后来科学家称之为“外尔费米子”（费米是意大利物理学家）。由于其特殊的物理性质，外尔费米子极有可能给集成电路等领域带来重大变革。然而经过近一个世纪的研究和探索，到2015
初中生学习·低 2016年6期2016-05-14
- “幽灵粒子”
究团队的“外尔费米子研究”入选其中。外尔费米子是科学家追逐了近一个世纪的“幽灵粒子”。如果告诉你，利用这种神秘莫测的外尔费米子，手机充一次电就能用个一年半载，你相信吗？“幽灵粒子”的发现之旅1929年，德国科学家赫尔曼·外尔最先提出，微观世界存在一类性质特殊的粒子，这种粒子没有质量，具有左旋和右旋两种不同的手性。后来科学家称之为“外尔费米子”（费米是意大利物理学家）。由于其特殊的物理性质，外尔费米子极有可能给集成电路等领域带来重大变革。然而经过近一个世纪的
中学科技 2016年2期2016-03-07
- “物质宇宙”惊现新粒子
子——Ⅱ型威尔费米子。研究人员推断，这种粒子存在于二碲化钨中。他们将之比作“物质宇宙”，因为它包含几种不同的粒子，这些粒子有的就存在于我们的宇宙中，其他的可能只存在于某些特别的晶体中。 这种新发现的粒子是威尔费米子的表亲，也是标准量子场论的粒子之一。该项研究由普林斯顿大学物理系副教授B.安德烈·百奈威、瑞士苏黎世联邦技术研究所的马提亚·特耶罗和阿列克谢·索卢亚诺夫以及中国科学院物理研究所的戴希牵头，团队成员有普林斯顿大学博士后研究助理王志军和瑞士苏黎世联邦
飞碟探索 2016年2期2016-02-18
- 隐藏80年的“马约拉纳粒子”为何现身上海
观测到马约拉纳费米子的依据，主要是基于其能量为零这一特点。而上海交通大学贾金锋团队不仅研究能量为零，还将注意力放在了马约拉纳费米子具有自旋特性这一关键点上，因而研究结论更有说服力。2016年6月22日，《物理评论快报》（Physical Review Letters）在线发表了上海交通大学贾金锋团队的研究报告，通过独特的材料学方法和探测仪器，贾金锋团队观察到了马约拉纳费米子存在的直接证据——自旋极化电流现象，这是物理学家在1937年做出预言后，实验室里头一
中国学术期刊文摘 2016年14期2016-02-13
- “晶体宇宙”中的神秘粒子：外尔费米子
神秘粒子：外尔费米子万贤纲，王强华南京大学物理学院与人工微结构科学技术协同创新中心在相对论量子力学框架下的标准模型中，基本粒子有费米型和玻色型两大类。而费米子又可进一步分为三种，即外尔费米子（无质量）、狄拉克费米子（有质量），和马约拉那费米子（为其自身的反粒子）。这里质量指静止质量（下同）。大多数费米子都是狄拉克费米子，如夸克和轻子，以及它们的反粒子。外尔费米子由于没有质量，具有对狄拉克费米子来说额外的守恒量或好量子数，即手征：动量方向与自旋方向平行的称为
物理学进展 2015年5期2015-10-31
- 具有自旋轨道耦合的冷原子费米气中的拓扑超流和FFLO超流*1
ajorana费米子.自旋轨道耦合；拓扑超流；Majorana费米子；FFLO超流0 引 言最近几年，冷原子物理实验取得了突破性的进展，实验人员先后实现了多种凝聚态强关联体系的模拟，如费米超流、Hubbard模型[1]等.但是由于原子是中性粒子，所以利用冷原子模拟带电粒子在电磁场中的运动一直是件困难的事.不过自2009年以来，美国国家标准局的Spielman小组根据双光子拉曼耦合方案，先后实现了人造规范场、自旋轨道耦合的玻色-爱因斯坦凝聚体[2].随后,山
浙江师范大学学报（自然科学版） 2015年2期2015-08-18
- 关于马约拉纳准粒子量子态变换问题的研究
介绍了马约拉纳费米子及其性质;然后引入量子态的Bloch球表示以及转动算符,通过量子操控技术实现量子态绕z轴的任意角旋转及绕xoy平面的任意轴π旋转;最后通过数学方法证明了2个和4个马约拉纳粒子与量子点构成的体系不能实现绕x轴和y轴旋转任意角。马约拉纳准粒子; Bloch球; 量子点; 转动算符0 引 言量子力学是21世纪的两大理论物理支柱之一,基于量子力学发展起来的量子信息科学是当前的研究热点。量子信息是关于量子系统“状态”所带有的物理信息,它是计算机、
浙江理工大学学报(自然科学版) 2015年1期2015-05-08
- 中科院首次发现具有“手性”的电子态——Weyl费米子
态——Weyl费米子中国科学院物理研究所的研究人员在世界上首次发现了具有“手性”的电子态——Weyl费米子。1929年，德国科学家H. Weyl指出，无“质量”（即线性色散）电子可分为左旋和右旋2种不同“手性”，这就是Weyl费米子。但长期以来，人们从未在实验中观测到Weyl费米子。2014年，中科院物理所的研究人员首次预言在TaAs、TaP、NbAs和NbP等材料体系中可实现2种“手性”电子的分离。研究人员首先制备出了具有原子级平整表面的大块TaAs晶体
军民两用技术与产品 2015年15期2015-03-09
- 美国科学家宣称找到马约拉纳费米子
马约拉纳费米子是一种由物质和反物质组成的神秘粒子，已经困扰了物理学家80年。美国科学家近日宣布，他们已经找到了这种神秘莫测的粒子，这不仅有助于量子计算机的研制，还有助于科学家们进一步弄清暗物质的性质。物理学家们认为，每个粒子都有自己的反粒子，它们的质量相同，但电性相反。马约拉纳费米子却是个例外，其反粒子就是自身，而且呈电中性。物理学家们认为，当物质和反物质相互碰撞时，它们会相互湮灭。但1937年，意大利理论粒子物理学家埃托雷·马约拉纳提出，可能存在着一种由
科技创新导报 2014年30期2014-12-24
- 有限温度电子星
,引力场与带电费米子相互作用的模型,与 Hartnoll, Petrov 所建立的模型[1]不同,我们考虑了hawking效应,认为这些带电粒子满足有限温度的热力学分布。通过计算,我们发现这样的模型,其带电粒子n,ρ,p分布呈壳层结构,且运动方程组不允许一个极端黑洞解的出现,这可作为弱引力猜测的一个例子。电子星 弱引力猜测凝聚态理论当前面临的一个挑战是,在2+1d时空中有限密度费米子与无能隙的玻色激发(自选密度波,临界规范场)是如何相互作用的[2][3][
中国科技纵横 2014年8期2014-12-08
- 费米子在双荷黑环中的隧穿特征
637009)费米子在双荷黑环中的隧穿特征陈德友(西华师范大学理论物理研究所， 四川南充637009)讨论了费米子在五维双荷黑环中的隧穿特征. 通过拖曳坐标变换将五维降为四维，在拖曳坐标系中对费米子隧穿辐射进行研究.结果表明，四维时空中同样可以得到五维黑环的霍金温度.黑环；隧穿特征；费米子0 引言反常取消方法为霍金辐射的研究提供了一种新途径.[1-2]该方法考虑到真空视界附近的量子性质，通过降维技术将任意维降为二维，然后，对二维时空进行讨论得到霍金辐射流.
四川文理学院学报 2014年2期2014-07-24
- 一维费米原子系统中的拓扑超流和Majorana费米子*
ajorana费米子*高先龙, 陈 捷， 陈阿海(浙江师范大学 数理与信息工程学院,浙江 金华 321004)通过数值求解Bogoliubov de Gennes方程，研究了具有自旋轨道耦合作用的一维费米晶格系统的性质.结果表明:在有限的自旋轨道耦合下和一定的磁场强度时，系统具有零能,此时的准粒子即为Majorana费米子.准无序效应研究表明，Majorana费米子不会被弱准无序所破坏.拓扑超流；光晶格；Majorana费米子;零能；准无序0 引 言自19
浙江师范大学学报（自然科学版） 2013年4期2013-10-25
- 光学晶格中一维排斥费米气体的超流特性
了利用激光囚禁费米子气体来模拟凝聚态理论中的一些理论模型［1］，如Hubbard模型.由于光学晶格的结构以及冷原子间相互作用的可调节性，使光学晶格中的费米子气体非常适合用于研究强关联系统的各种特性，这就使得在实验上研究Hubbard模型的强关联行为成为可能，进而成为研究高温超导体的超导机理的简单模型.由于形成库伯对需要费米子之间有等效的吸引作用，因而人们对吸引作用的费米气体超流做了大量的研究［2－4］，但是实际上粒子间的排斥相互作用也有可能产生等效的吸引相
山西大学学报（自然科学版） 2013年2期2013-10-23
- 物质的第六态
秘的新状态——费米子冷凝态。玻色子和费米子在介绍费米子冷凝态之前，必须了解两个问题，第一个是关于玻色子和费米子的区别，另一个是什么是玻色一爱因斯坦冷凝态。首先，介绍一下玻色子和费米子。一般人对于这两个概念并不熟悉。当谈到物质的粒子时，人们首先想到的是原子、电子、光子等。其实任何物质的粒子都可以归为两类：玻色子或费米子。玻色子和费米子的区别体现在“自旋”这个量子力学的特性上，自旋量子数为整数的粒子为玻色子，而自旋量子数为半整数的粒子为费米子。这种自旋的差异造
百科知识 2008年17期2008-09-12