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奇怪的量子振荡揭示了一种奇异材料的新物理
实验和理论分析表明，在极端磁场下，五碲化锆中的电子会以一种不寻常的方式表现，这表明拓扑起源而不是许多粒子之间的相互作用。在足以将电子推向量子极限的磁场下，五碲化锆 (ZrTe₅) 做了传统理论认为不应该发生的事情。它的[...]
来源:SciTech日报实验和理论分析表明，在极端磁场下，五碲化锆中的电子会以一种不寻常的方式表现，这表明拓扑起源而不是许多粒子之间的相互作用。
在足以将电子推向量子极限的磁场下，五碲化锆 (ZrTe₅) 做了传统理论认为不应该发生的事情。即使电子应该被限制在最低的可用能级之后，它的电阻仍然继续振荡，这向研究人员指出了一种植根于材料拓扑的不寻常的解释。
发表在《自然通讯》上的研究结果来自于在接近绝对零的温度下对三维拓扑绝缘体进行的实验。来自巴西圣保罗大学 (USP)、洛斯阿拉莫斯国家实验室、华盛顿大学和其他美国机构的研究人员将高达 60 特斯拉的磁场中的电输运测量与理论模型结合起来。实验在约 0.7 开尔文 (-272.45 °C) 下进行。
“这项工作扩展了我们对物质奇异相中电子传输的理解，并表明拓扑绝缘体不仅支持电荷的传输，还支持另一个基本自由度：电子自旋，”USP 物理研究所 (IF) 教授、极端条件下量子物质实验室 (LQMEC) 联合创始人兼主任 Julio Larrea Jiménez 说道。
Larrea 担任该论文第一作者 Cauê Kaufmann Ribeiro 的博士生导师。 Ribeiro 在美国洛斯阿拉莫斯国家强磁场实验室实习期间，在 FAPESP 海外研究实习项目的支持下，完成了大部分实验。约翰娜·帕姆斯特罗姆和肖恩·托马斯在那里共同为他提供建议。
微小的变化改变了 ZrTe₅ 的电子态
量子振荡持续超出预期限制
DOI：10.1038/s41467-026-72885-9