f***y
发帖数: 4447 | 1 新浪科技讯 7月20日消息，继“拓扑绝缘体”和“量子反常霍尔效应”之后，最近由中
国科学院物理研究所方忠研究员等率领的科研团队又取得重大突破，首次发现了具有“
手性”的电子态——Weyl费米子。这是国际上物理学研究的一项重要科学突破，对“拓
扑电子学”和“量子计算机”等颠覆性技术的突破具有非常重要的意义。该发现从理论
预言到实验观测的全过程，都是由我国科学家独立完成。
1929年，德国科学家H. Weyl指出，无“质量”（即线性色散）电子可以分为左旋
和右旋两种不同“手性”，这就是Weyl费米子。但是80多年过去了，人们一直没有能够
在实验中观测到Weyl费米子。近年来，拓扑绝缘体，尤其是拓扑半金属领域的飞速发展
为Weyl费米子的产生和观测提供了新的思路和途径。
无“质量”电子的实现
2012年和2013年，物理所的理论研究团队首次预言在狄拉克半金属中可实现无“质
量”的电子，虽然由于某些对称性的保护，两个“手性”相反的电子态重叠在一起无法
分开，但向实现真正分离的“手性”电子迈出了关键的一步。
冲破对称性的保护
2014年，该团队首次预言在TaAs，TaP，NbAs和NbP等材料体系中可打破中心对称的
保护，实现两种“手性”电子的分离。这一系列材料能自然合成，无需进行掺杂等细致
繁复的调控，更利于实验发现。这一结果立刻引起了实验物理学家的重视，许多研究组
开始了竞赛般的实验验证工作。
发现Weyl费米子
Weyl费米子藏身于TaAs晶体当中。物理所的陈根富小组首先制备出了具有原子级平
整表面的大块TaAs晶体，随后物理所丁洪小组利用上海光源“梦之线”的同步辐射光束
照射TaAs晶体，使得Weyl费米子80多年后第一次展现在科学家面前。
“手性”电子大有可为
具有“手性”Weyl费米子的半金属能实现低能耗的电子传输，有望解决当前电子器
件小型化和多功能化所面临的能耗问题，同时Weyl费米子具有拓扑稳定性，可以用来实
现高容错的拓扑量子计算。 |
b***y
发帖数: 14281 | 2 Those condensed matter people don't know what they are talking about.
★ 发自iPhone App: ChineseWeb 1.0.4
【在 f***y 的大作中提到】
: 新浪科技讯 7月20日消息，继“拓扑绝缘体”和“量子反常霍尔效应”之后，最近由中
: 国科学院物理研究所方忠研究员等率领的科研团队又取得重大突破，首次发现了具有“
: 手性”的电子态——Weyl费米子。这是国际上物理学研究的一项重要科学突破，对“拓
: 扑电子学”和“量子计算机”等颠覆性技术的突破具有非常重要的意义。该发现从理论
: 预言到实验观测的全过程，都是由我国科学家独立完成。
: 1929年，德国科学家H. Weyl指出，无“质量”（即线性色散）电子可以分为左旋
: 和右旋两种不同“手性”，这就是Weyl费米子。但是80多年过去了，人们一直没有能够
: 在实验中观测到Weyl费米子。近年来，拓扑绝缘体，尤其是拓扑半金属领域的飞速发展
: 为Weyl费米子的产生和观测提供了新的思路和途径。
: 无“质量”电子的实现
|
f***y
发帖数: 4447 | 3 u can u up
【在 b***y 的大作中提到】
: Those condensed matter people don't know what they are talking about.
:
: ★ 发自iPhone App: ChineseWeb 1.0.4
|
y********l
发帖数: 3970 | 4 Do you know what you mean to talk about?
【在 b***y 的大作中提到】
: Those condensed matter people don't know what they are talking about.
:
: ★ 发自iPhone App: ChineseWeb 1.0.4
|
m**********e
发帖数: 12525 | 5 现代物理理论里面，应用clifford algebra得到三类费米子：
有质量的称为Dirac spinor，这个不稀奇，比如电子,早被肏烂了
没质量的称为weyl spinor,以前没有质量的只有波色子光子（连中微子都是有质量的了）
发现没有质量的费米子是件理论上非常神奇的事情。
最后就是去年发现Majorana spinor，majorana有质量，但是正反粒子同体，这个更加
神奇，去年发现的时候，连engadget.com都报道了:
http://www.engadget.com/2014/10/05/majorana-particle/
=
【在 b***y 的大作中提到】
: Those condensed matter people don't know what they are talking about.
:
: ★ 发自iPhone App: ChineseWeb 1.0.4
|
m*t
发帖数: 7490 | |
R**********n
发帖数: 523 | 7 为什么这篇文章说是普林和MIT的人发现的？
Two separate teams of researchers have found evidence for a theorized type
of massless particle known as a “Weyl fermion.” The discovery was made by
scientists at Princeton University in New Jersey and the Massachusetts
Institute of Technology, and could herald a whole new age of better
electronics.
http://www.iflscience.com/physics/discovery-massless-weyl-fermi
【在 f***y 的大作中提到】
: 新浪科技讯 7月20日消息，继“拓扑绝缘体”和“量子反常霍尔效应”之后，最近由中
: 国科学院物理研究所方忠研究员等率领的科研团队又取得重大突破，首次发现了具有“
: 手性”的电子态——Weyl费米子。这是国际上物理学研究的一项重要科学突破，对“拓
: 扑电子学”和“量子计算机”等颠覆性技术的突破具有非常重要的意义。该发现从理论
: 预言到实验观测的全过程，都是由我国科学家独立完成。
: 1929年，德国科学家H. Weyl指出，无“质量”（即线性色散）电子可以分为左旋
: 和右旋两种不同“手性”，这就是Weyl费米子。但是80多年过去了，人们一直没有能够
: 在实验中观测到Weyl费米子。近年来，拓扑绝缘体，尤其是拓扑半金属领域的飞速发展
: 为Weyl费米子的产生和观测提供了新的思路和途径。
: 无“质量”电子的实现
|
b***y
发帖数: 14281 | 8 That's why I said they (perhaps you included) had no idea about what they
talked about.
The real electron in the standard model is definitely Weyl fermion. There's
no question about that at all. Nor is Weyl fermions anything mysterious. It
is only that both left handed and right handed weyl electrons exist, which
can pair up and form a Dirac pair, and hence give electron a mass term.
However, ever since the famous discovery of Yang and Lee, it is well known
that the electro-weak sector violates the parity symmetry. The left handed
and right handed electrons (both are Weyl!) have different hyper charges.
Therefore, they are absolutely real weyl fermions.
Due to the Higgs mechanism, the electro-weak symmetry is broken to a single
U(1) symmetry, which corresponds to the electromagnetic interaction we
observe. Under this residue U(1) gauge symmetry, left and right handed
electron has the same charge, which is why we usually say that electrons in
condensed matter system are Dirac fermions. But this is not accidental. The
fact that both left and right handed electrons have the same electro-
magnetic charges is required by the anomaly cancellation condition.
A single Weyl fermion can exist, but it can not at the same time be charged
under a U(1) gauge field because then the theory has gauge anomaly and is
inconsistent.
What these condensed matter people can do is to fine tune the potential for
the electron so that at one very special point, the mass term vanishes, so
the left and the right Weyl fermions can be slightly separated in space.
This point, however, can not be protected by any symmetry, and therefore is
not stable against any perturbations. This is again required by the
fundamental theory that single charged Weyl fermion can not exist due to
anomaly cancellation condition.
The real interesting system of charged Weyl fermions are a set of left and
right handed Weyl fermions that have different U(1) charges, but at the same
time satisfy the anomaly cancellation condition nontrivially. This,
unfortunately requires at least 4 different particles in our universe
because of the Fermat's last theorem and I do not think this is what these
people had achieved.
了）
【在 m**********e 的大作中提到】
: 现代物理理论里面，应用clifford algebra得到三类费米子：
: 有质量的称为Dirac spinor，这个不稀奇，比如电子,早被肏烂了
: 没质量的称为weyl spinor,以前没有质量的只有波色子光子（连中微子都是有质量的了）
: 发现没有质量的费米子是件理论上非常神奇的事情。
: 最后就是去年发现Majorana spinor，majorana有质量，但是正反粒子同体，这个更加
: 神奇，去年发现的时候，连engadget.com都报道了:
: http://www.engadget.com/2014/10/05/majorana-particle/
:
: =
|
b***y
发帖数: 14281 | 9 On the other hand, Majorana fermions are real nuance because at least in
fundamental theory, they have not be discovered ever (even though
theoretically possible). Weyl fermion is totally the opposite, every single
lepton in Standard Model is absolutely Weyl.
了）
【在 m**********e 的大作中提到】
: 现代物理理论里面，应用clifford algebra得到三类费米子：
: 有质量的称为Dirac spinor，这个不稀奇，比如电子,早被肏烂了
: 没质量的称为weyl spinor,以前没有质量的只有波色子光子（连中微子都是有质量的了）
: 发现没有质量的费米子是件理论上非常神奇的事情。
: 最后就是去年发现Majorana spinor，majorana有质量，但是正反粒子同体，这个更加
: 神奇，去年发现的时候，连engadget.com都报道了:
: http://www.engadget.com/2014/10/05/majorana-particle/
:
: =
|
y*d
发帖数: 2226 | 10 看这个blog，除了你那个链接里的princeton和买买提以外，中科院物理所、北大、牛
津都有观测到
但是这个主意是中科院物理所和princeton提出来的，其他几家各自验证了这个东西
---------------我是分隔线--------------------
今年初，我所在的物理所理論室T03組和普林斯頓大 學Bernevig教授等人合作，終於一
口氣找到了四種非磁性的外爾半金屬材料，TaAs、TaP、NbAs和NbP（Phys. Rev. X 5,
011029，2015），在這個工作中，我們組前些年引進的青年人才翁紅明童鞋發揮了關鍵
性的作用，令人倍感欣慰。文章在Arxiv網上公佈以後，馬上引起了許多實驗研究組的
興趣，很快物理所的陳根富小組和北京大學的賈爽小組就幾乎同時在TaAs樣品中觀測到
了手性反常的跡象；物理所的丁洪小組、牛津大學陳宇林小組和普林斯頓哈桑小組等也
都在各自的樣品中直接觀測到了電子結構中的外爾點以及表面上的費米弧。目前，國內
外有關外爾半金屬的研究正開展熱火朝 天，相信在不遠的將來大家還將看到許多更有
趣的結果。
http://news.sina.com.tw/article/20150720/14816578.html
by
【在 R**********n 的大作中提到】
: 为什么这篇文章说是普林和MIT的人发现的？
: Two separate teams of researchers have found evidence for a theorized type
: of massless particle known as a “Weyl fermion.” The discovery was made by
: scientists at Princeton University in New Jersey and the Massachusetts
: Institute of Technology, and could herald a whole new age of better
: electronics.
: http://www.iflscience.com/physics/discovery-massless-weyl-fermi
|
b***y
发帖数: 14281 | 11 看了这个博客，这个人写的还是比较靠谱，完全证实了我的猜想。
第一，提到手性反常，就是我说的anomaly。作者也提到了因为手性反常，weyl
fermion必须左右手成对出现，实际就是Dirac pair。
第二，这个实验特别之处是把左右手weyl fermion在特定条件下在空间上分开了。这其
实就是微调势场把质量项调节为零而已。condensed matter people叫做设计能带和费
米面，其实是一回事。当然在材料中找到这样的现象本身是个技术上的成就。但是谈不
上理论上的突破。其他很多关于berry phase等等的观测，都是理论预期之中，当然现
实中观测到还是比较有趣的。
第三，很多人，包括大多数固体物理学家习惯上误以为电子是Dirac fermion，其实电子
只是低能条件下近似成dirac而已，理论上其实是不折不扣的weyl fermion。这个过程
就是著名的希格斯机制。去年这个希格斯粒子也被炒的沸沸扬扬。可笑的是这么多人刚
听了希格斯粒子的新闻，high了一回，转过脸又被忽悠说电子是dirac fermion。电子
要真的是dirac fermion的话还要希格斯机制干什么啊？李杨宇称不守恒的发现还有什
么意义？
第四，这个人写的博客要比Princeton University发的那个新闻搞收敛得多了，没有吹
的天马行空，天花乱坠，错误百出，一派胡言。这个事情从又一个侧面反映出美国学术
圈的堕落，连普林斯顿这样的学校也搞的这么low，普林斯顿有这么多大牛，不可能看
不出来这篇报道是纯扯淡，但是还是发出来了，可见美国学术界风气之坏。
★ 发自iPhone App: ChineseWeb 1.0.4
【在 y*d 的大作中提到】
: 看这个blog，除了你那个链接里的princeton和买买提以外，中科院物理所、北大、牛
: 津都有观测到
: 但是这个主意是中科院物理所和princeton提出来的，其他几家各自验证了这个东西
: ---------------我是分隔线--------------------
: 今年初，我所在的物理所理論室T03組和普林斯頓大 學Bernevig教授等人合作，終於一
: 口氣找到了四種非磁性的外爾半金屬材料，TaAs、TaP、NbAs和NbP（Phys. Rev. X 5,
: 011029，2015），在這個工作中，我們組前些年引進的青年人才翁紅明童鞋發揮了關鍵
: 性的作用，令人倍感欣慰。文章在Arxiv網上公佈以後，馬上引起了許多實驗研究組的
: 興趣，很快物理所的陳根富小組和北京大學的賈爽小組就幾乎同時在TaAs樣品中觀測到
: 了手性反常的跡象；物理所的丁洪小組、牛津大學陳宇林小組和普林斯頓哈桑小組等也
|
