基于耦合量子点-纳米机械振子系统的马约拉纳费米子探测

理论提出一种光学探测马约拉纳费米子的方法,该方法完全不同于当前基于隧穿谱电学测量马约拉纳费米子的方案.该光学探测方案包含由两束光场驱动的量子点-纳米机械振子复合系统.当量子点与马约拉纳费米子耦合时,相干光学谱中的信号表明铁磁原子链中明确的马约拉纳费米子迹象.引入测量量子点-马约拉纳费米子耦合强度的方法,为该耦合强度的测定提出一种直观的全光学测量方法.进一步研究了量子点-纳米机械振子系统中纳米机械振子在探测马约拉纳费米子过程中所起的作用,纳米机械振子表现出声子腔的行为显著地增强了激子共振谱,提高了对马约拉纳费米子探测的灵敏度.该光学方法为马约拉纳费米子的探测方案提供了一种潜在的补充,也为实现基于铁磁链中马约拉纳费米子的量子信息处理提供理论基础.     

马约拉纳费米子链的输运——Andreev反射

采用非平衡格林函数理论,研究了马约拉纳费米子链的Andreev反射行为。数值结果表明,Andreev反射电导具有振荡带的特征,零电压电导率同链上马约拉纳费米子的宇称有严格的对应关系。我们给出了Andreev反射谱上共振点与反共振点同链上马约拉纳费米子数目的宇称之间的关系。     

马约拉纳费米子-量子点杂化系统输运性质的研究

从理论上研究马约拉纳费米子-量子点杂化系统的输运性质.基于广义主方程方法,计算通过此系统的电流、微分电导和Fano因子.计算结果表明:马约拉纳费米子与量子点中电子的耦合导致系统的零偏置反常,而2个马约拉纳费米子的耦合压制系统的零偏置反常.     

NO.4:实验发现三重简并费米子

正组成宇宙的基本粒子可分为玻色子和费米子。现有的理论认为宇宙中只可能存在三种类型的费米子,即狄拉克费米子、外尔费米子和马约拉纳费米子,其中狄拉克费米子具有四重简并,外尔费米子和马约拉纳费米子具有两重简并,而三重简并的费米子在宇宙中是不存在的。这三种类型的费米子也能够以准粒子的形式存在于固体材料中,其中狄拉克费米子和外     

我国科学家发现打破常规分类的新型费米子

近日英国《自然》杂志发表一项拓扑物态研究领域的重大突破,中国科学院物理研究所的研究团队发现三重简并费米子,这是首次发现的打破常规分类的新型费米子,为固体材料中电子拓扑物态研究开辟了全新的方向. 组成宇宙的基本粒子可分为玻色子和费米子.费米子是构成物质的原材料,而玻色子传递作用力.现有的理论认为,宇宙中或存在三种类型的费米子:狄拉克费米子、外尔费米子和马约拉纳费米子.科学家们也一直在尝试寻找传统理论中所没有的新型费米子.     

2016年凝聚态物理学热点回眸

 为盘点2016年凝聚态物理学领域的进展,以电子负折射现象的发现、氦III的新相中观察到半量子涡旋、实现功能氧化物界面处的自旋电荷转化、发现马约拉纳费米子存在的关键证据、在声学拓扑绝缘体实现声子的量子自旋霍尔效应等成果比例,简述了低维量子体系、关联体系、拓扑体系、带隙调控及量子计算等方向的进展。     

美国科学家宣称找到马约拉纳费米子

马约拉纳费米子是一种由物质和反物质组成的神秘粒子，已经困扰了物理学家80年。美国科学家近日宣布，他们已经找到了这种神秘莫测的粒子，这不仅有助于量子计算机的研制，还有助于科学家们进一步弄清暗物质的性质。     

天才物理学家的消失之谜

正科学家分几种,二流或三流的科学家尽他们最大努力仍行而不远,一流科学家则做出推动科学进步的重要发现,他们都是天才,比如伽利略和牛顿,当然还有马约拉纳。—费米1938年3月26日,星期六。意大利那不勒斯费代里科第二大学物理学院院长安东尼奥·卡雷利(Antonio Carrelli)却丝毫没有休息日的闲适感。上午11点,他收到一封署名为马约拉纳的电报:"别紧张,信随后就到。"卡雷利困惑不已。他应该紧张什么呢?     

双量子点与Majorana费米子级联结构中的散粒噪声

考虑两个量子点分别与拓扑超导纳米线两端的Majorana费米子串联耦合,利用粒子数表象下的量子主方程,研究其中电子的输运特性.存在Majorana费米子时,稳态电流差随着隧穿率的增大呈非对称分布,电子散粒噪声谱相干振荡,且零频噪声明显增强.当系统耦合强度变化时,散粒噪声进一步揭示了Majorana费米子对体系电荷输运的影响.因此,电流差结合电子散粒噪声可以表征量子点与拓扑超导体混合结构中是否存在Majorana费米子.     

拓扑超导体与量子点结构中非简并能级的全计数统计

利用占据数方程研究拓扑超导体与量子点中非简并能级的全计数统计.在有限温度与偏压下,将计数统计的各阶累计矩表示为特征多项式的各项系数及其导数.通过计数统计,Majorana费米子总是导致微分电导峰,与费米子宇称是否简并无关.在大偏压区,噪声明显增大,呈超泊松分布.当费米子宇称非简并时,噪声减小,呈亚泊松分布.偏离度在大偏...     

我国科学家发现新型费米子

<正>英国《自然》杂志今天(6月19日)在线发表了中国科学院物理研究所的一项最新成果,该所科研团队首次发现了突破传统分类的新型费米子——三重简并费米子,为固体材料中电子拓扑态研究开辟了新的方向。该发现从理论预言、样品制备到实验观测的全过程,均由我国科学家独立完成。新型费米子的发现,是继"拓扑绝缘体""量子反常霍尔效应""外尔费米子"之后,中科院物理所     

拓扑绝缘体中的拓扑不变量及其数值计算

拓扑绝缘体是费米子多体系统中一种对称性保护的拓扑量子态,拓扑不变量是表征拓扑绝缘体的重要物理量。该文在二维无相互作用的费米子拓扑绝缘体中,证明了3种不同拓扑不变量计算公式的等价性,分析了这些计算公式的适用范围;给出了这些拓扑不变量公式的完整数值计算范式;作为范例,通过计算拓扑不变量,得到了Kane-Mele模型的相图。该文为拓扑绝缘体中拓扑不变量的计算提供了完整自洽的计算方法。     

有质量手性费米子的势垒隧穿

研究了有质量手性费米子和非手性费米子的势垒隧穿,重点讨论了手性费米子在势垒中的运动特征,对反"Klein隧穿"给出直观解释,并比较了无手性费米子的隧穿行为.     

具有自旋轨道耦合的冷原子费米气中的拓扑超流和FFLO超流

研究了具有自旋轨道耦合的冷原子费米气在外磁场作用下的物理性质.通过自洽求解Bogoliubove-de Gennes方程,发现了在不同磁场强度和粒子填充数下,体系分别存在拓扑超流态和Fulde-Ferrell-LarkinOvchinnikov超流态.当体系处于拓扑超流态时,存在零能Majorana费米子.     

重空穴掺杂的铁基超导体中的强关联物理研究进展

强关联物理一直是高温超导体研究的前沿领域,被认为是与高温超导电性的微观机理密切相关.2008年铁基超导体的发现给高温超导体研究带来了一个全新的材料体系,其中,中国科学技术大学高温超导研究团队对铁基超导体的发现做出了重大的贡献.随着对铁基超导体研究的深入,人们发现铁基超导体不同于以往发现的铜基高温超导体,其电子关联效应表现出较弱的特征,强关联物理与高温超导电性之间的必然性受到了极大挑战.在理论上,人们认为铁基超导体依然具有强关联物理的特征,只是其表现形式由于多轨道以及洪特耦合的原因而呈现出轨道选择的特点.探索铁基超导体中的强关联物理成为了当前高温超导体研究的一个前沿问题.本文综述了我们对重空穴掺杂的铁基超导体AFe_2As_2(A=K, Rb, Cs)系列材料的核磁共振(NMR)研究。相关研究结果表明电子的关联性在重空穴掺杂区间表现得尤为突出,诸多特征与理论所描述的轨道选择的莫特物理相吻合:首先,电子的局域性与巡游性可以共存,并在低温下形成类似于重费米子体系的电子相干态;其次,基于位置选择的NMR探测,我们实现了轨道选择的局域磁化率测量,进一步证实了铁基超导体中轨道选择的电子关联效应;最后,我们还首次在重空穴掺杂的CsFe_2As_2体系中观测到一个全新的电子向列相.以上这些现象揭示了铁基超导体与铜基超导体以及重费米子超导体类似的强关联特征,将有助于建立统一的高温超导机理.     

拓扑增强的反常能斯特横向热电效应

磁性拓扑材料是拓扑物理与长程磁有序的统一,是一类新兴的先进磁性量子材料.体系中的时间反演对称破缺使得外尔费米子表现出强的贝利相位,有望产生拓扑增强的、零磁场的能斯特横向热电效应,为基于新原理下的全固态热电制冷带来了契机.     

自旋三重态超导

超导体中的库珀对通常是由一对自旋相反总自旋为零(自旋单态)的电子组成.然而,在某些特殊情况下,超导体中的库珀对可以是自旋三重态,这类超导体被称之为自旋三重态超导体.自旋三重态超导是非常罕见的量子现象,在已经发现的上万种超导体中,仅有几个超导体可能具有三重态配对.近几年,随着拓扑物态研究的深入,三重态超导体因为可能是拓扑超导的载体而越来越多地引起关注.本文简要地总结了几类可能的自旋三重态超导体的物理性质.     

对称性关系导出阿贝尔规范理论中的完全费米子-玻色子顶角函数

应用Dyson-Schwinger方程研究夸克禁闭、动力学手征对称性破缺等非微扰问题,必须要知道非微扰的顶角函数.提供了基于对称性关系来确定四维阿贝尔规范理论中的完全费米子-玻色子顶角函数的途径：用一组纵向和横向的费米子-玻色子（矢量）和轴矢量顶角的Ward-Takahashi关系导出完全的费米子-玻色子顶角函数,推导在动量空间和无费米子质量情况完成.这样导出的费米子-玻色子顶角函数应是微扰和非微扰都成立的.证明了该费米子-玻色子顶角在单圈阶确实是成立的,并简要讨论了该顶角的非微扰形式。     

拓扑绝缘体与低维超导体的电输运特性

拓扑绝缘体这种具有新奇量子特性的物质和具有百余年研究历史的超导体都是当前凝聚态物理学领域的研究热点．本文简要介绍了拓扑绝缘体、超导体的研究背景和基本特性,重点回顾了拓扑绝缘体、超导薄膜及纳米桥、超导纳米线以及纳米尺度下拓扑绝缘体．超导异质结构的电输运特性．并对该领域的进一步发展做出了展望．     

中国科学家证实马约拉纳费米子的存在

正英国物理学家狄拉克把量子力学与高速运动所必需的相对论力学相结合,提出了反物质的概念。而后,我国著名物理学家赵忠尧的发现验证了狄拉克的理论,这也就意味着,任何基本粒子都在自然界中有相应的反粒子存在。1937年,意大利理论物理学家埃托雷·马约拉纳曾天才地预言到,应该存在一种粒子,它和它的反粒子是一样的。此后,不少科学家走上了寻找这种粒子