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　　記者從中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院獲悉，該院穩(wěn)態(tài)強磁場中心的郝寧寧研究員課題組，在拓撲新物態(tài)研究中取得最新進展，他們發(fā)現(xiàn)硫化鐵化合物中存在一種交錯二聚型反鐵磁序，并且這種反鐵磁序會調(diào)制體系進入一種新的拓撲物態(tài)：拓撲晶體反鐵磁相。相關(guān)研究成果日前相繼發(fā)表在歐洲物理學(xué)會《新物理學(xué)雜志》和美國物理學(xué)會雜志《物理評論》上。

　　奇異拓撲量子態(tài)的探索和物性研究是近年來凝聚態(tài)物理的研究熱點，主要包括拓撲絕緣體、拓撲超導(dǎo)體和拓撲半金屬等。在二維拓撲超導(dǎo)體中，磁通渦旋可以產(chǎn)生并束縛魯棒的能量嚴格為零的準粒子態(tài)，稱為馬約拉納零模，對應(yīng)高能物理中的馬約拉納費米子。馬約拉納費米子是電中性的，具有自共軛的性質(zhì)，因而其反粒子就是它本身。尤其重要的是馬約拉納費米子滿足非阿貝爾的分數(shù)統(tǒng)計，因而在拓撲量子計算上有廣闊的應(yīng)用前景。

　　研究人員通過在超冷原子光晶格中引入p和d軌道來模擬和研究多軌道的超流性質(zhì)。由于晶體對稱性的引入，拓撲物態(tài)衍生出多種具有獨特性質(zhì)的分支，進而電子結(jié)構(gòu)會被強烈地重構(gòu)，會表現(xiàn)出很多新的特征，并且這些新特征和晶體的對稱性破缺具有深刻的內(nèi)在關(guān)聯(lián)。研究人員發(fā)現(xiàn)，這種新的拓撲物態(tài)是由一種新的對稱性保護的，并且非對稱的時間反演對稱性來源于反鐵磁序?qū)е碌钠揭茖ΨQ性破缺。

　　這一研究將為今后包含電荷、自旋和軌道有序的系統(tǒng)中研究新奇的拓撲量子態(tài)提供了明確的指導(dǎo)和參照。

　　（原載于《科技日報》 2017-11-16 01版）