我国科学家在碳化钨中观测到具有表面费米弧的三重简并费米子

2018-10-16 1268 字号   

拓扑半金属态的研究近年来受到了国际上的极大关注。其中，最具代表性的狄拉克半金属和外尔半金属，分别对应高能物理领域的基本粒子——狄拉克费米子和外尔费米子。这两类拓扑体系具有无带隙的表面态，可诱导产生奇异的表面费米弧。近期研究发现，具有碳化钨晶体结构的磷化钼材料是一种新型的拓扑半金属，它在空间对称性保护下具有无带隙电子激发的自旋三重态准费米子，不同于狄拉克、外尔和马约拉纳费米子，但其拓扑性质尚未确定。
中国科学院物理研究所丁洪、钱天和陈根富研究组与合作者，利用角分辨光电子谱仪，在碳化钨晶体中接近费米能级处观测到一种三重简并节点，并观测到了拓扑表面态，其恒能等值线构成了连接三重简并点在表面布里渊区投影的费米弧对，证实了这种新型半金属态具有非平庸的拓扑性质。相关研究论文近期发表在Nature Physics期刊上。该研究得到了国家重点研发计划“大科学装置前沿研究”重点专项等项目的支持。