科技前沿

　　手性是指一个物体与其镜像不能重合的现象，就像我们的左手和右手。在量子场论中，无质量粒子的手性就是由其自旋与动量方向平行或者反平行来定义的。外尔费米子就是一种具有手性的无质量粒子，自90年前由理论提出以来，虽然作为基本粒子至今没有得到证实，但作为准粒子在凝聚态材料中于2015年发现了存在的证据。因此，在凝聚态材料中寻找新型手性费米子成为了研究的热点。
　　在“大科学装置前沿研究”重点专项项目“同步辐射和强磁场下量子材料的多维度测量和表征”等的支持下，中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心丁洪、钱天和孙煜杰研究组和中国人民大学雷和畅研究组等通过角分辨光电子能谱测量材料的体态和表面态电子结构，揭示出在CoSi中费米能级附近的带交叉点上存在两种非常规手性费米子——自旋-1费米子和电荷-2费米子，这提供了在凝聚态体系中存在新型手性费米子的直接证据，并且与理论计算结果高度吻合。相关研究成果于近期发表在《自然》(Nature)上。该项研究证明在外尔费米子之外还存在新型的手性费米子，不仅开拓了基于理论预测的非常规手性费米子的研究，是拓扑半金属领域上的突破，而且提供了一个较为理想的探索手性费米子的奇异物理性质以及与手性费米子相关的物理现象的平台，具有重要的科学意义和应用价值。