中国科学家发现打破常规分类的新型费米子

英国《自然》杂志北京时间19日在线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。

物理所研究人员在2016年曾首次预言存在三重简并的电子态，其准粒子就是三重简并费米子。这种新型费米子既不同于四重简并的狄拉克费米子，也不同于两重简并的外尔费米子，其应存在于一类具有碳化钨晶体结构的材料中。

研究团队此后制备出了碳化钨家族中磷化钼单晶样品，在上海光源“梦之线”和瑞士保罗谢勒研究所数月的实验测量中，成功解析出磷化钼的电子结构，其符合理论计算结果。

这是首次在实验中发现的打破了常规分类的三重简并费米子，该成果对科学家探索基本粒子性质，了解电子拓扑物态，进而开发新型电子设备具有重要意义。