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.
Ученые из Федерального научного центра Биоразнообразия наземной биоты Восточной Азии ДВО РАН сумели впервые обнаружить…
Более 300 человек в Испании обратились на текущий момент за помощью после полного солнечного затмения.…
Участники экспедиции Арктического плавучего университета-2026 (АПУ) отметили крайне низкие значения радиоактивности непосредственно в ходе высадок…
Экологи из США обнаружили, что накопление частиц микропластика непосредственно внутри устриц из прибрежных регионов Мексиканского…
Китайские и американские ученые выяснили, что активное внедрение ветряных и солнечных электростанций непосредственно в Китае…
Российские ученые из инжиниринговой компании "Воздушный родник" придумали установку, которая получает из атмосферного воздуха почти…