美國兩所大學科學家合作,首次在實驗中觀察到了一種名為半狄拉克費米子的特殊準粒子。這一發現有望推動下一代電池、傳感器等技術的發展。
在固體材料中,有些準粒子僅在朝一個方向移動時才擁有質量,而朝另一個方向移動時沒有質量。這些奇特的粒子為半狄拉克費米子。早在2008年和2009年,科學家就從理論上預言了這種粒子的存在。然而,直到最近,賓夕法尼亞州立大學物理學助理教授邵垠銘等人,在鋯硅硫化物(ZrSiS)半金屬材料晶體內,才首次觀測到半狄拉克費米子的真實形態。
為了進行實驗,研究團隊在佛羅里達州的國家高磁場實驗室中,將鋯硅硫化物冷卻至接近絕對零度的溫度,并將其置于強大的磁場中。通過紅外光照射和磁光光譜學技術,研究人員成功分析了材料反射的光,從而觀測到了晶體內準粒子的性質。這一發現不僅驗證了半狄拉克費米子的存在,也為未來的技術發展提供了新的可能性。
(據中國科學院網)