科学家首次观察到半狄拉克费米子

宾夕法尼亚州立大学和哥伦比亚大学科学家首次观察到一类特殊准粒子——半狄拉克费米子。这类准粒子在朝一个方向移动时拥有质量，而朝另一个方向移动时则失去质量。研究人员表示，对这些准粒子开展深入研究，有望促进下一代电池、传感器等技术发展。当粒子的能量完全源自其运动时，它就没有质量。这意味着它本质上是以光速传播的纯能量，如以光速移动的光子就被认为没有质量。在固体材料中，一些行动一致的粒子（也被称为准粒子）的“一举一动”可能与单个粒子截然不同。有些准粒子仅在朝一个方向移动时才拥有质量，而朝另一个方向移动时没有质量。这些奇特的粒子被命名为半狄拉克费米子。研究人员在名为锆硅硫化物（ZrSiS）的半金属材料晶体内，首次窥见了半狄拉克费米子的“真容”。在实验中，研究团队将一块锆硅硫化物冷却至 -268.9℃左右，然后将其置于实验室强大的磁场中，并用红外光照射，随后分析材料反射的光。借助磁光光谱学技术，观测了锆硅硫化物晶体内准粒子的性质。

https://www.psu.edu/news/research/story/particle-only-has-mass-when-moving-one-direction-observed-first-time
https://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/12/535683.shtm