首次观测到理想外尔系统

2018-03-27 18:20

  近日,深圳大学范滇元院士团队与英国大学教授张霜课题组合作,通过探索马鞍形状的光子晶体,在实验上首次观测到了理想的外尔系统。相关发表在国际顶尖期刊《自然》上。

  组成物质世界的基本粒子分为玻色子和费米子;费米子包含三种,分别是狄拉克费米子、外尔费米子和马约拉纳费米子。自然界中普遍存在的是狄拉克费米子,外尔费米子和马约拉纳费米子是否存在,长期以来没有。寻找外尔点一时成为多个物理分支(如光学、冷原子)的热门。

  研究人员设计并制备的马鞍形状光子晶体,其中四个对称性的外尔点坐落在同一个频率,并且在这个频率周围没有其他能带干扰。他们采用近场扫描的方法测量了该光子晶体的体态和表面态的分布情况。作为源的探针放在样品的底部,这样可以同时激发体态和表面态。测量的探针在样品的上表面扫描,可以得到近场的振幅和相位分布,然后通过傅里叶变换得到其动量空间的等频面分布情况。他们的发现为外尔拓扑态的研究提供了一个理想的平台。