中國(guó)科學(xué)院物理研究所的科研團(tuán)隊(duì)在拓?fù)湮飸B(tài)研究領(lǐng)域取得重大進(jìn)展，首次發(fā)現(xiàn)了突破傳統(tǒng)分類的新型費(fèi)米子——三重簡(jiǎn)并費(fèi)米子，為固體材料中電子拓?fù)鋺B(tài)研究開(kāi)辟了新的方向。該研究成果于北京時(shí)間6月19日由國(guó)際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《自然》在線發(fā)表。

論文通訊作者之一、中科院物理所副研究員錢(qián)天介紹，現(xiàn)有理論認(rèn)為宇宙中可能存在三種類型的費(fèi)米子，即狄拉克費(fèi)米子、外爾費(fèi)米子和馬約拉納費(fèi)米子。人們所熟知的電子、質(zhì)子、中子等就屬于狄拉克費(fèi)米子。宇宙中的費(fèi)米子在固體中存在“影子”，這種“影子”或具有傳統(tǒng)理論中費(fèi)米子的行為，或能演生出完全不同的新型費(fèi)米子。

尋找新型費(fèi)米子是近年來(lái)拓?fù)湮飸B(tài)領(lǐng)域一個(gè)挑戰(zhàn)性的前沿科學(xué)問(wèn)題，也是該領(lǐng)域國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)之一。2016年，物理所研究員方忠領(lǐng)導(dǎo)的理論團(tuán)隊(duì)首次預(yù)言，在一類具有碳化鎢晶體結(jié)構(gòu)的材料中存在三重簡(jiǎn)并費(fèi)米子，是不同于四重簡(jiǎn)并的狄拉克費(fèi)米子和兩重簡(jiǎn)并的外爾費(fèi)米子的一種新型費(fèi)米子。

此后，物理所研究員石友國(guó)等人迅速制備出碳化鎢家族中的磷化鉬單晶樣品，研究員丁洪、副研究員錢(qián)天等人經(jīng)過(guò)幾個(gè)月的實(shí)驗(yàn)測(cè)量，成功解析出磷化鉬的電子結(jié)構(gòu)，與理論計(jì)算高度吻合，首次實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)突破傳統(tǒng)分類的三重簡(jiǎn)并費(fèi)米子。

據(jù)介紹，該發(fā)現(xiàn)從理論預(yù)言、樣品制備、到實(shí)驗(yàn)觀測(cè)的全過(guò)程，都是由我國(guó)科學(xué)家獨(dú)立完成，是凝聚態(tài)物理中固體理論的一個(gè)重要突破。

物理所研究員翁紅明說(shuō)，對(duì)固體中新型粒子的研究剛剛開(kāi)始，這一研究成果對(duì)促進(jìn)人們認(rèn)識(shí)電子拓?fù)湮飸B(tài)、發(fā)現(xiàn)新奇物理現(xiàn)象、開(kāi)發(fā)新型電子器件以及深入理解基本粒子性質(zhì)都具有重要的意義。

（原標(biāo)題：中國(guó)科學(xué)家首次發(fā)現(xiàn)突破傳統(tǒng)分類的新型費(fèi)米子 ）