重磅!中美德科学家发现轴子粒子 42年前曾预测该基本粒子

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近日,德累斯顿马克斯·普朗克二氧化碳气体气体化学物理研究所(Max Planck Institute For Chemical Physical Of Solid)、普林斯顿大学(Princeton University)、伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校(University of Illinois at Urbana-Champaign)跟生国科学院大学(University Of The Chinese Academy Of Sciences)的科学家们相互企业合作研究,发现了一一个众所周知难以捉摸的粒子:轴子。42年前,轴子首次被预测为基本粒子,是粒子物理学标准模型的扩展。

其研究验结果发表在《自然》期刊上,研究小组在相关Weyl(外尔)半金属(TaSe4)2i中发现了由Weyl类型电子(Weyl Fermions)组成的轴子粒子价值形式。在室温下,(TaSe4)2i是一维晶体,其中电流由Weyl Fermions传导。然而,通过将(TaSe4)2i冷却到-11摄氏度以下,哪些Weyl Fermions一种生活凝聚成晶体,即所谓的“电荷密度波”,扭曲了原子的底层晶格。最初自由的Weyl费米子现在是局域化的,而且初始Weyl半金属(TaSe4)2i成为轴子绝缘体。与金属原子晶体中自由电子的存在之类,Weyl半金属基电荷密度波晶体具有可不能能 传导电流的轴子。

然而,这人轴子的行为与电子有很大不同,当接触到平行的电场和磁场时,它们对磁电导率产生反常的正贡献。根据普林斯顿大学Andrei Bernevig小组的预测,德累斯顿马克斯·普朗克二氧化碳气体气体化学物理研究所的Claudia Felser小组产生了电荷密度波Weyl metalloid(TaSe4)2i,并研究了这人材料在电场和磁场影响下的导电情况表。研究人员发现,这人材料中低于-11摄氏度的电流实际上是由轴子粒子携带。轴子绝缘体是一一个相关的拓扑相,预计会在Weyl半金属中形成电荷密度波。

在电荷密度波相中伴随的滑动模。预计会引起反常的磁电输运效应。然而,到本研究发现前,这人轴子电荷密度波还如此被实验检测到。研究的主要作者之一Claudia Felser说:我认为让让我门知道的材料总是 显示出如此有趣的量子粒子,这是非常令人惊讶的。在实验中研究轴子粒子的新价值形式,可不能能 让科学家更好地理解量子粒子的神秘领域,并开拓淬硬层 相关的拓扑材料领域。约翰尼斯·古思说:我毕生梦想的另一块积木,而且用二氧化碳气体气体中的实验实现天文和高能物理的想法。

关于轴子

在自然界轴子粒子的能谱是空间维度一维度的线性粒子方程运动质量,轴子粒子是粒子的超对称粒子对撞正负电子对撞后的一种生活‘次级’粒子,也是在玻色子能级的‘衍射+辐射’能量丢失‘逃逸’的极化新粒子“斥力子”。