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admin
发表于: 2019-7-14 04:13 | 显示全部楼层

一种特殊的基本粒子,外尔(Weyl)费米子,几年前被首次发现。Weyl费米子的特点是:Weyl费米子以一种有序的方式在材料中移动,几乎不让它们相互碰撞,因此非常节能。这为未来的电子产品开辟了有趣的可能性。到目前为止,Weyl费米子只在某些非磁性材料中被发现。然而现在,保罗舍勒研究所(PSI)的科学家们第一次在实验中证明了Weyl费米子存在于另一种物质中:
首次实验证明:Weyl费米子存在于,慢磁涨落的顺磁性体中  现金贷
一种具有固有慢磁涨落的顺磁性体,这一发现还表明,利用小磁场操纵Weyl费米子是有可能的,这可能使它们在自旋电子学中得到应用,这是一项很有前景的电子新计算机技术发展,其研究成果2019年7月12日发表在《科学进展》上。
(此处已添加圈子卡片,请到今日头条客户端查看)在可能为未来节能电子铺平道路的方法中,Weyl费米子可能会扮演一个有趣的角色。在实验中只在物质内部发现了所谓的准粒子,它们的行为就像没有质量的粒子。
首次实验证明:Weyl费米子存在于,慢磁涨落的顺磁性体中  现金贷
数学家赫尔曼·外尔(Hermann Weyl)在1929年从理论上做出了预测。但PSI的科学家们直到2015年才有了实验发现证明了外尔的预测。到目前为止,Weyl费米子只在某些非磁性材料中被观察到。然而现在,PSI的一组科学家与美国、中国、德国和奥地利研究人员也在一种特定的顺磁性物质中发现了它们。这一发现可能使未来计算机技术中Weyl费米子的潜在应用更进一步。
寻找慢磁涨落

PSI的博士后研究员、这项新研究的第一作者马军章(音译)说:最难的部分,是找到一种合适的磁性材料,在其中寻找这些Weyl费米子。多年来,尽管公认的理论假设是,在某些磁性材料中,Weyl费米子可以独立存在,但尽管全球几个研究小组做出了相当大的努力,这方面的实验证据仍然缺乏。PSI的科学家团队于是有了一个想法,将注意力转向一组特定的磁性材料:具有慢磁涨落的顺磁性材料。在特定的顺磁性材料中,这些固有的磁涨落足以产生一对Weyl费米子。
首次实验证明:Weyl费米子存在于,慢磁涨落的顺磁性体中  现金贷
但波动必须足够慢,才能出现Weyl费米子,从那时起,确定哪些物质具有足够慢的磁涨落,就成了研究人员的主要挑战。由于磁涨落的特征时间并不是每一种材料都能在参考文献中查到,所以研究人员花了一些时间和精力来寻找适合实验的材料。在PSI进行的理论物理模型分析也帮助确定了一个有希望的候选材料,该材料具有慢磁涨落:化学符号EuCd2As2:铕-镉-砷。事实上,在这种顺磁性材料中,科学家们能够通过实验证明Weyl费米子。
用介子和x射线测量

科学家们使用两个PSI大型研究设施进行实验:首先使用瑞士Muon源(SμS)来测量和更好地表征其材料的磁波动。随后在瑞士光源SLS用x射线光谱法观察了Weyl费米子。其证明的是:Weyl费米子可以存在于比之前认为更广泛的材料中。
(此处已添加圈子卡片,请到今日头条客户端查看)因此,研究大大拓宽了被认为是可行材料的范围,以寻找适合未来电子产品的材料。在一个叫做自旋电子学的发展领域,Weyl费米子可以被用来传输信息,其效率远远高于当今技术中电子传输信息的效率。

来源:https://www.toutiao.com/a6713082078914675203/
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