威尔菲尔斯 - 在美国的铝铝硅硅铝硅铝硅硅铝合金中的磁性中脱模的诸如磁性的磁性的诸如此外的磁性的巨大特征。虽然在2015年首次观察到这些幽灵现象,但研究人员的工作表明Weyl Fermion介导的相互作用会影响材料的散装性质。

在大多数材料中,电子表现为大规模颗粒,使得它们受到非相对论量子力学的Schrödinger方程。然而,在像石墨烯这样的材料中,它们可以像质量一样传播。然后,他们的运动取代了相对论量子力学的DIDAC方程。DIRAC方程还可以允许具有与电子和其抗体的特性不同的溶液,正电子。其中一个是Weyl Fermion - 一种是一种自身的抗颗粒。

在空的空间中从未观察过Weyl Fermion。然而,2015年,美国和中国的两组独立地观察到韦尔菲思般的Quasiply作为钽砷的电荷的集体激发和光子晶体中的微波。随后被证明了Weyl Fermions在其他几种材料中引起异国电效应。However, evidence for collective effects associated with Weyl fermions is sparse: ‘All the efforts to understand the anomalous quasiparticles are fantastic and very exciting, but [the Weyl fermions] are just sitting there being strange, and we want to see what they can do when they get involved in a correlated, collective phenomenon,’ saysCOLLIN BROHOLM.大约约翰霍普金斯大学,谁领导了实验工作。

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该半晶体包括重复单元电池,例如具有方形顶部和矩形侧面的单元电池。该球体代表硅(紫色),铝(绿松石)和 - ing - 钕原子,其中的最后一个是磁性的。理解材料的特殊磁性需要九个这些单元电池,显示为右侧的较大块(其具有红色中概述的单位单电池)。该3x3块显示绿色“Weyl”电子在电池顶部对角行进,并影响Nd原子的磁自旋取向。Weyl电子的特殊性质是旋转方向的锁定,该旋转方向是平行的或反平行的点,如韦尔电子中的小箭头所示。As these electrons travel along the four gold Nd atoms, the Nd spins reorient themselves into a “spin spiral” which can be imagined as pointing successively in the 12 o’clock direction (closest to viewer with red arrow pointing upward), 4 o’clock (blue arrow), 8 o’clock (also in blue) and again 12 o’clock (farthest from viewer and again in red). Lines of Nd atoms stretch through many layers of the crystal, offering many instances of this unusual magnetic pattern

铝硅硅的晶格破坏反转对称(其单元电池的一侧与另一侧不同)。这使得材料成为韦尔半岩石,解释了Broholm,其中电荷是“主要”而不是通过电子而是由威尔蜕皮进行。至关重要的是,Weyl Fermions还介导相邻钕原子之间的磁相互作用。虽然电子的旋转与其运动无关,但威尔码头受“旋转动量锁定”。“传统的电子能够以任何方向的旋转向地位A从现场A行进,”Broholm解释说。'为了从现场A出售网站B,[Weyl Fermion]的旋转必须从现场A到网站B或相反的检测点。非常强烈地限制了钕原子之间介导的相互作用的性质。

中子衍射实验国家标准与技术研究所揭示了,高于14 k,钕旋转紊乱,不产生永久性偶极矩。然而,在这下面,它们自发地形成螺旋模式,其波长与底层的结晶晶格尺寸无关,产生称为未磁性的异乎寻常的磁铁。“这些异国情调的Quasiply实际上产生了一个集体现象,这是一个相转移,”Broholm解释道。他说,过去的其他稀土化合物化合物的磁性已经看到空间调制,并希望目前的结果可能有助于解释这些。

物理学家扎希德哈桑普林斯顿大学在美国,谁领导了首先观察到Weyl Fermion的团体之一,说'有趣的是看到中子散射正在探索探索磁性Weyl半定态,以前使用其他技术发现。他指出,虽然这项研究没有透露任何内心对其本性的任何新的新功能,但进一步适用中子探索这些材料可能会揭示未来实验中的新现象。然而,他不愿意地审判这里观察到的威尔坟园的现象:“目前没有明确的证据证明这种材料是威尔磁铁的声明,”他说。