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,英國物理學會主辦的《物理世界》(Physics World)公佈“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)是一種無品質且具有“手性”的電子,未來將可能在量子電腦、低能耗器件等方面有重要應用。1929年德國科學家外爾提出——存在一種無“品質”的可以分為左旋和右旋兩種不同“手性”的電子,這種電子被稱為“外爾費米子”。但是80多年來,科學家們一直沒有能夠找到合適的材料,可在實驗中觀測到外爾費米子的存在。通過對拓撲半金屬材料進一步的深入研究,中科院物理所方忠團隊預言了在TaAs等材料體系中可實現兩種“手性”電子的分離,並且這一系列材料更利於實驗測量驗證。隨後國內外多個研究組開始了競賽般的實驗驗證工作。2015年初中科院物理所實驗團隊成功在TaAs晶體中發現了這類特殊的電子,外爾費米子終於第一次展現在科學家面前。