物理界故事之一 – 领导先行篇一 - Physics版

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Physics版 - 物理界故事之一 – 领导先行篇一

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看中科院物理所的报道（http://www.iop.cas.cn/xwzx/kydt/201507/t20150720_4395729.html），在文章里的领导既不是第一作者又不是通讯作者，却要说成是其领导的团队，有底线和脸面吗？好意思吗？为什么不说是天朝“李克强”领导的团队？
“手性”电子的发现：中科院物理研究所科学家首次发现Weyl（外尔）费米子
（本新闻同步发布在新浪科技频道）
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费米子也受到对称性的保护，可以用来实
现高容错的拓扑量子计算。

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