正规赌博十大平台排行 ,物理学院、固体微结构物理国家重点实验室、南京微结构科学与技术协同创新中心的张海军教授课题组与清华大学高等研究院姚宏研究员课题组密切合作,在Weyl半金属研究方面取得突破性进展,相关研究成果以《Symmetry-protected
ideal Weyl semimetal in HgTe-class
materials》为题,于2016年04月01日在线发表Nature Communications 7,11136
。南京大学物理学院博士生阮佳伟和清华大学高等研究院博士生简少恺为论文的共同第一作者,张海军教授和姚宏研究员为共同通讯作者。南京大学邢定钰院士和斯坦福大学张首晟教授指导了本项工作。

最近,物理学顶级刊物《自然物理》在线发表了北京大学、南方科技大学等机构的学者在拓扑半金属研究的最新进展,他们首次在凝聚态物理系统中观测到Weyl费米子的湮灭。

1928年,英国物理学家Dirac提出了一个描述电子运动的相对论性量子力学方程,即Dirac方程。该方程可以成功描述高速运动的电子,譬如,给出氢原子能级的精细结构,自动导出电子的自旋量子数为1/2,并且预言了正电子的存在。随后,德国物理数学家Weyl指出,当电子质量为零时,Dirac方程可以解耦成两个方程,描述了一对具有相反手性的新粒子——即‘Weyl费米子’。然而,
80多年来,人们始终没有在现实世界中发现Weyl费米子存在的踪迹。

十大博彩官网 ,该项创新工作此次发表文章的三位共同通讯作者分别为北京大学量子材料科学中心贾爽教授,南方科技大学物理系和量子科学与工程研究所副教授卢海舟,武汉国家脉冲强磁场科学中心王俊峰教授。第一作者为北京大学博士生张成龙。主要合作者还包括普林斯顿大学徐苏扬博士和Hasan教授,北京大学谢心澄院士、张弛研究员,苏黎世大学Neupert教授以及新加坡国立大学林新教授等。

正规赌博提现游戏正规赌钱的十大app ,2011年,南京大学物理学院的万贤刚教授及其合作者,首先注意到烧绿石结构的5d过渡金属氧化物Y2Ir2O7中存在一种特殊的磁有序结构,结合强的自旋轨道耦合相互作用,其低能激发的能量-动量色散关系精确地满足Weyl方程。也就是说,这种低能准粒子激发就是人们找寻多年的Weyl费米子,该物质态被称为Weyl半金属。该发现是国际凝聚态物理前沿的重要科学突破,Weyl半金属新奇的物理性质对低能耗电子器件、量子计算等方面具有重要意义。目前实验上发现的Weyl半金属只有TaAs系列材料。虽然这类材料在实验上展现了Weyl半金属的多种重要特征,如,负磁阻效应、费米弧、高迁移率等,但他们都还不是‘理想Weyl半金属’体系,因为Weyl点没有精确落在Fermi能级上,并且与许多平庸体态纠缠混合在一起。澳门大赌场网址

网赌网址中国十大赌博城市排名 ,物理学研究的前沿之一是在凝聚态体系中寻找Dirac方程所描述的一些基本粒子。Dirac方程是具有狭义相对论协变性的波动方程,最早由英国物理学家Paul
M. Dirac
于1928年构造,用于描述自旋为1/2的费米子,典型代表如电子。Dirac方程成功地预言了正电子的存在,
并于1932年被实验证实。Dirac方程有不同的等价表示,比如Dirac、Majorana和Weyl表示等,其对应的准粒子可以分别在不同的凝聚态体系中被实现,如石墨烯
(2010诺贝尔物理奖)、拓扑绝缘体表面可以存在二维无质量的Dirac费米子和非常规超导体的边界可能存在Majorana费米子等。特别是,Dirac方程的三维无质量极限,对应Weyl费米子,可以在最新发现的拓扑半金属中被实现。

十大赌博靠谱网络平台 ,基于第一性原理计算和理论模型分析,本项工作发现HgTe系列化合物,包括HgTe、HgSe和部分half-Heusler化合物,可以实现新型的‘理想Weyl半金属’态。我们知道,HgTe系列化合物具有立方晶格对称性,Fermi能级附近的p轨道成分能带形成轻空穴和重空穴,并且在Γ点处能级简并。HgTe、HgSe和部分half-Heusler化合物的价带和导带之间发生能带翻转,故而费米能级穿过轻重空穴的简并点。通常认为,破坏立方对称性的轴向应力可以使得轻重空穴之间打开能隙,实现具有体能隙的拓扑绝缘体态。我们的研究工作发现,轴向压力确实可以打开体能隙,实现拓扑绝缘体态;然而,轴向张力则不能打开能隙,而是得到对称性保护的稳定Weyl半金属态。该Weyl半金属态具有多重优点:1)在足够大的应力范围内,不敏感于外部应力的大小而稳定存在。
2)受对称性要求,Weyl点被限制在kx=0或ky=0平面内。3)没有平庸体态的混合,并且Weyl点之间可以通过对称性关系彼此联系,故而所有Weyl点精确落在Fermi能级上。我们称之为‘理想Weyl半金属态’。

正规赌博十大平台排行 1图一.Weyl半金属朗道能级能隙打开与Weyl点湮灭的物理图像(原文Figure2)

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网络赌博十大平台 ,质量是基本粒子的一个属性,可以调节粒子的运动速度。例如,光子没有质量,所以在任何参考系内的运动光速都是常数。Weyl费米子亦没有质量且必须成对出现,每对中的两个Weyl费米子具有相反的手征
(chirality)。通过耦合成对出现的两个Weyl费米子,可以赋予它们质量,其手征属性也随之消失。某种意义上说,这相当于Weyl费米子被湮灭了

图1HgTe的闪锌矿晶体结构。外部应力下的HgTe的相图。包含拓扑绝缘体相、Type-II
Weyl半金属相和理想Weyl半金属相。Weyl点处的能带结构。动量空间的四对Weyl点。所有Weyl点被对称性限制在kx=0和ky=0平面里。表面上的Fermi弧。放大效果的Fermi弧。

正规赌博十大平台排行 3图二.34.4T出现的反常霍尔电阻(原文Figure3)

该项工作在推进Weyl半金属研究方面具有重要意义。首先,该理想Weyl半金属态摆脱了平庸体态的混合,为人们研究Weyl费米子的新奇本征物理性质及其他衍生特性提供了一类理想平台。其次,该Weyl半金属态可以由标准的Luttinger哈密顿准确地描述,为进一步的理论研究提供了一个理想的理论模型。另外,half-Heusler系列化合物展现出丰富的物性,包括,超导、重费米子、磁性等,为Weyl半金属物性的交叉研究提供了多种机会。

北京大学量子材料科学中心贾爽实验组成功生长出了高质量磷化钽
拓扑半金属样品,并利用武汉国家脉冲强磁场科学中心的高磁场条件进行了系统研究。他们发现,当磁场达到34.4特斯拉
(约为地磁场的1百万倍)时,超低温
电子量子输运表现出了一个反常的霍尔电阻信号,从而第一次发现了在磁场作用下Weyl费米子湮灭的实验证据

正规赌博十大平台排行 4图三.理论比较拓扑Weyl半金属和普通半金属的最低朗道能级行为
(原文Figure6)

我校物理系和量子科学与工程研究所副教授卢海舟与课题组成员
(分别为第三作者研究助理教授王春明和第六作者博士后杜宗正)通过系统的计算和数据分析,证明了这个反常信号与Weyl费米子在强磁场下最低朗道能带打开能隙有关。在凝聚态物理中,能谱打开能隙和狄拉克型方程描述的准粒子获得质量是等价的,因而从理论上支持了Weyl费米子湮灭的结论。

作为南方科技大学量子科学与工程研究所核心成员之一,卢海舟一直从事基于量子场论的量子输运等物理性质的理论研究,系统发展了的拓扑半金属的有效模型与量子输运理论
[综述文章 Front. Phys. 12, 127201
],近年来取得多项崭新的研究成果,其中多篇理论工作对实验数据分析起到了重要的支持作用
[如Phys. Rev. B 92, 045203 ; Phys. Rev. Lett. 117, 077201
等]。卢海舟课题组近年来获得了包括广东省创新创业团队、广东省建设高水平理工大学专项经费、科技部重点研发计划、国家自然科学基金,中组部青年千人等多项国家和地区基金项目的大力支持。该工作中相关的数值计算在南方科技大学高性能计算平台上完成。

《自然物理》是英国自然出版集团《自然》杂志的物理学分册,是物理学最高等级的专业期刊,每年发表文章数目不超过200篇,目前的影响因子为22.806。

原文链接:

该项工作主要得到了国家青年千人计划的资助。

附:张海军教授在拓扑材料、铁基超导体和数值算法等方面取得了多项重要成果。2015年入选国家“青年千人计划”,同年入职南京大学物理学院。其课题组,主要基于多种理论方法,包括,第一性原理方法、紧束缚近似方法和kp有效模型方法,集中探索和理解凝聚态物理中的各种新奇物性。一年来,该课题组成员团结协作,在拓扑半金属研究方面取得突破性成果。欢迎对计算凝聚态感兴趣的同学加入张海军教授课题组(zhanghj@nju.edu.cn),共同探讨计算凝聚态之美。

文章链接:

Symmetry-protected ideal Weyl semimetal in HgTe-class materials

Jiawei Ruan, Shao-Kai Jian, Hong Yao, Haijun Zhang, Shou-Cheng Zhang and
Dingyu Xing

供稿:物理系

Nature Communications 7,11136

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