我國(guó)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)新一類三重簡(jiǎn)并拓?fù)浒虢饘?/h1>

我科學(xué)家發(fā)現(xiàn)新一類半金屬

記者從中科院強(qiáng)磁場(chǎng)科學(xué)中心獲悉，該中心田明亮研究員課題組通過(guò)對(duì)層狀結(jié)構(gòu)的PtBi2在40特斯拉高磁場(chǎng)下的量子輸運(yùn)特性測(cè)量及第一性原理能帶計(jì)算研究，發(fā)現(xiàn)層狀結(jié)構(gòu)的PtBi2是新一類三重簡(jiǎn)并拓?fù)浒虢饘伲嚓P(guān)研究成果日前在線發(fā)表在《自然·通訊》上。

拓?fù)浒虢饘俨牧暇邆淦娈惖拇泡斶\(yùn)性質(zhì)，如手性負(fù)磁阻、巨磁電阻、極高的載流子遷移率等特點(diǎn)，在未來(lái)低能耗電子學(xué)器件應(yīng)用上具有重要價(jià)值，因而成為國(guó)際凝聚態(tài)物理研究的前沿和熱點(diǎn)研究方向之一。

此前實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的拓?fù)浒虢饘俨牧嫌腥N，分別為狄拉克(Dirac)半金屬、外爾(Weyl)半金屬、節(jié)線(nodal-line)半金屬，且三種材料中包含的準(zhǔn)粒子均為四重或兩重簡(jiǎn)并費(fèi)米子，即在同一個(gè)能級(jí)態(tài)同時(shí)存在兩種或者四種半奇數(shù)自旋數(shù)。但是目前人們僅在鎢—碳型材料WC和MoP中確認(rèn)存在三重簡(jiǎn)并費(fèi)米子。

科研人員制備了高質(zhì)量的具有三角格子特征的層狀PtBi2單晶樣品，利用穩(wěn)態(tài)強(qiáng)磁場(chǎng)實(shí)驗(yàn)裝置的水冷磁體和混合磁體對(duì)其磁輸運(yùn)性質(zhì)進(jìn)行了詳細(xì)表征研究，并進(jìn)一步利用第一性原理方法研究了層狀PtBi2的能帶結(jié)構(gòu)。結(jié)果表明，層狀結(jié)構(gòu)的PtBi2是新一類三重簡(jiǎn)并拓?fù)浒虢饘伲揖哂袃纱筇攸c(diǎn)，一是相對(duì)于WC和MoP兩種材料，PtBi2的三重簡(jiǎn)并點(diǎn)離費(fèi)米面較近，可直接對(duì)應(yīng)為新奇費(fèi)米子的特性。二是層狀PtBi2易于解理，在制備器件方面具有天然優(yōu)勢(shì)，這對(duì)制備小尺寸微納器件及性能的調(diào)控具有重要的應(yīng)用潛力。

這項(xiàng)研究工作對(duì)促進(jìn)人們認(rèn)識(shí)電子拓?fù)湮飸B(tài)，發(fā)現(xiàn)新奇物理現(xiàn)象，開(kāi)發(fā)新型電子器件以及深入理解基本粒子性質(zhì)具有重要的意義。(記者吳長(zhǎng)鋒)

關(guān)鍵詞： 簡(jiǎn)并 拓?fù)?/a> 科學(xué)家