Физики сделали значительное открытие в области квантовой физики, обнаружив полудираковские фермионы в уникальном топологическом полуметалле — силициде-сульфиде циркония (ZrSiS). Это открытие имеет важное значение для понимания новых форм материи и полноты теории квазичастиц. Исследование было опубликовано в Physical Review X.
Полудираковские фермионы представляют собой редкий класс квазичастиц, обладающих необычными свойствами. Они демонстрируют линейную дисперсию в одном направлении и квадратичную в перпендикулярном. Это приводит к уникальному феномену: масса этих квазичастиц может варьироваться в зависимости от направления их движения. Когда полудираковские фермионы двигаются вдоль одного направления, они могут приобретать массу, тогда как в перпендикулярном направлении становятся безмассовыми. Этот эффект, известный как анизотропия массы, делает их особенно интересными для физиков, поскольку поднимает вопросы о фундаментальных свойствах материи и взаимодействиях частиц.
Несмотря на то что существование полудираковских фермионов было предсказано теоретически более 16 лет назад, их экспериментальное обнаружение оставалось загадкой. Ранее исследователи имели лишь теоретические предпосылки для предположений о наличии этих квазичастиц, а также ограниченные экспериментальные данные, полученные в синтетических системах, таких как фотонные резонаторы и ультрахолодные атомные газы.
Группа ученых под руководством Дмитрия Басова из Колумбийского университета сделала прорыв, экспериментально подтвердив существование полудираковских фермионов в ZrSiS. Исследования проводились с использованием магнитооптической спектроскопии, которая позволяет детально анализировать энергетические структуры веществ. Ученые внимательно изучали спектры отражения в инфракрасной области, придавая особое значение провалам в этих спектрах, что соответствует поглощению, возникающему из-за переходов между уровнями Ландау. Эти переходы происходят в сильных магнитных полях и являются ключевыми для понимания электроники в материалах с топологическими свойствами.
Ранее «ЭкоПравда» информировала о том, что археологи LEIZA расшифровали христианскую надпись с амулета из гробницы III века.
Начало весьма длительной серии геомагнитных возмущений ожидается в нынешнюю пятницу из-за сформировавшейся непосредственно на Солнце…
Специалисты НИУ "МЭИ" создали небольшую мобильную гидроэлектростанцию, за счет которой можно получать электричество от течения…
Специалисты МГУ им. М. В. Ломоносова создали специальный наносенсор, способный определять содержание в воде одновременно…
Птицеводческая компания будет выплачивать 250 млн рублей непосредственно для возмещения вреда, причиненного местной реке Граевке…
Ученые в Томске придумали недорогой катализатор непосредственно для выделения водорода из сельскохозяйственных отходов, таких как…
Беспилотные летательные аппараты впервые были использованы для оценки запасов кормовой базы непосредственно для рыбы в…