物理学进展

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2022年, 第42卷, 第3期　刊出日期：2022-06-20 上一期下一期

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超冷原子中拓扑超流的发展现状

冯鉴, 张伟伟, 林良伟, 蔡启鹏, 张义财, 刘超飞

2022 (3): 67-95. DOI: 10.13725/j.cnki.pip.2022.03.001

PDF(1246KB) ( 1827 )

拓扑超流态是一种奇异物质态，它的内部受能隙保护，而在其系统边缘却可以容纳无能隙的Majorana 费米子。由于该粒子满足非阿贝尔统计，并且受拓扑保护具有良好的稳定性，用它们携带量子化的信息，可以用于拓扑量子计算的研究。近年来，理论工作预测了各类系统中可能存在的拓扑超流态。我们首先介绍了在各类光晶格模型中的拓扑超流, 光晶格的超冷原子具有良好的可控性与普适性，是实现拓扑超流的理想模型系统。接下来我们介绍了自旋轨道耦合调控下的拓扑超流，自旋轨道耦合效应是诱导拓扑相的重要条件，并且人们已经在实验上合成了人工自旋轨道耦合，这为实验上观测拓扑超流取得了突破性的进展。随着近年来实验技术的提高，曾经难以在实验中观测的，被人们所忽略的拓扑Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov (FFLO) 超流相也成为了人们研究的热点，因此我们接下来介绍了拓扑的FFLO 超流。此外，我们还介绍了拓扑超流其他方面的进展，包括孤子引诱的拓扑超流、三组分的拓扑超流、大陈数的拓扑超流以及拓扑超流临界温度的提高。在实验中，如何检测与实现拓扑超流，是其研究的目的及意义所在，因此我们在文章的最后介绍了拓扑超流的识别与实现。

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Ce 基重费米子材料的电子态研究与维度调控

吴毅, 李鹏, 吴中正, 方圆, 刘洋

2022 (3): 96-120. DOI: 10.13725/j.cnki.pip.2022.03.002

PDF(2002KB) ( 1601 )

重费米子材料作为一类典型的强关联电子体系，蕴含着非常规超导、奇异金属、量子临界、磁有序、重电子态、关联拓扑态等新奇的量子态，而4f 电子在其中扮演着重要的作用。随着高分辨角分辨光电子能谱和薄膜生长技术的发展，精确探测重费米子材料中4f 电子在能量/动量空间的色散和谱权重成为了可能，这为从微观上理解这类材料中的电子关联效应和新奇量子现象提供了重要的基础。本论文总结了几个典型的重费米子单晶和薄膜体系的电子态研究，包括Ce-115 体系、CeCu₂Si₂、CeRh₆Ge₄ 以及单晶 Ce 膜等。这些结果为理解重费米子体系中重电子态的形成和温度演化、近藤杂化的能带/动量依赖、重电子能带与超导的关系、近藤效应与磁性和其它量子态的竞争、4f 电子的维度调控等重要物理问题提供了谱学证据。