新型奇異量子材料的發現

談到創造一種傳說中的量子物質，這種物質可能具有一些相對神奇的特性。每當有人提出一個新的量子材料被發現，懷疑應該是前面和中心。事實上，在這種情況下，儘管新的理論物理模型已經指出了這種材料，但材料並沒有真正被製造出來。那究竟是什麼呢？寫在的美國國家科學院論文集，球隊-萊斯大學領導-解釋說，它是一個廣泛的表現出奇怪的量子行為的其他材料股份公司性質的「外爾-近藤半金屬」。這包括一個奇怪的被稱為「拓撲絕緣體」的材料，這是2016年諾貝爾物理學獎的主題。量子材料表現出不尋常的特性和電磁行為，這些特性和電磁行為不能用經典的物理學來解釋，這些物理學試圖解釋重力，電磁和核力，而不用量子力學。以 超導體為例。這些材料在冷卻到接近絕對零度的溫度時，電阻會急劇下降。

這意味著電流可以在超導材料周圍傳播而沒有材料升溫（潛在危險），這在某些情況下顯然是非常有用的特性。Weyl-Kondo semimetal就是這種情況。在試驗一系列旨在幫助解釋高溫超導性的模型時，他們偶然發生了似乎是Weyl費米子的證據。費米子遵循量子力學中的一些規則。它們包括夸克，電子，質子等。仍然是假設的Weyl費米子很奇怪，因為他們看起來缺乏任何質量，這就是這個團隊的模型似乎想起來的。「魏爾費米子的無質量的財產來自於一個事實，即他們能不依賴於大眾，這意味著他們承擔了相似的光子，」合著者莎拉Grefé幾乎物理學的賴斯大學的研究生告訴IFLScience。

從本質上來說，這些費米子仍然有大量的，但是「他們只是有效地行動，就像他們沒有一樣」。現在，Weyl費米子被認為存在於傳導電流的某些材料中。例如，被稱為拓撲導體的材料由於這些Weyl費米子的存在而被懷疑在其內部傳輸電力。他們存在的第一個確鑿證據可以追溯到2015年，當時三個獨立的物理學家首次在半金屬名為鉭砷化物中發現了它們。這是基於一些稱為費米弧的「形成」的間接證據。萊斯大學領導的研究小組現在發現了以這些Weyl費米子為特徵的新型量子材料的額外模型證據。但是等等 - 「Kondo」是怎麼回事？所謂的Kondo效應解釋了磁性金屬內的電子有時因化學雜質而散射。這最終會改變材料抵抗電流的能力，這取決於它的溫度。看來，根據團隊的模型，近藤效應是他們觀察到的Weyl費米子的祖先。因此，他們的工作指向的量子材料被稱為「Weyl-Kondo semimetal」。

?

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！