中国科学家首次观测到三重简并费米子

中国科学家首次观测到三重简并费米子

继“拓扑绝缘体”、“量子反常霍尔效应”、“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（磷化钼）单晶样品，丁洪和钱天指导博士生吕佰晴经过几个月的实验测量，成功解析出MoP的电子结构，观测到其中的三重简并点，这一结果与翁红明指导博士生许秋楠的计算结果高度吻合，首次实验证实了突破传统分类的三重简并费米子。

该研究成果对促进人们认识电子拓扑物态，发现新奇物理现象，开发新型电子器件以及深入理解基本粒子性质，都具有重要的意义。

固体材料中实验发现的三种费米子：四重简并的狄拉克费米子（左）、两重简并的外爾费米子（中）、三重简并的新型费米子（右）。