3 Bilim | Westlake Üniversitesi Li Xun, parçacık fiziğinde önemli başarılar elde etti
iNature
13 Haziran 2019'da Zhejiang West Lake Institute for Advanced Study'den Li Yan (ortak yazar) ve Princeton Üniversitesi Fizik Bölümü Profesörü Ali Yazdani Deney Grubu, Sangjun Jeon ve Andrei Bernevig Teorik Grupları işbirliği yaptı ve Bilim üzerine "Gözlem" başlıklı bir makale yayınladı. Bi (111) filmin sarmal menteşe durumu ve Bi (111) film büyümesi üzerindeki yakınlık algılayan süper iletkenlik ve manyetizmanın etkisini tespit etmek için taramalı tünelleme mikroskobu ölçümlerini kullanan topolojik olarak korunan kenar kanalında bir Majorana sıfır modunun " Süperiletken Nb alt tabakasında ve manyetik Fe kümeleri ile dekore edilmiştir. Model hesaplamalarıyla tutarlı olarak, süper iletken spiral kenar kanalı ile kenar boyunca güçlü mıknatıslanma bileşenlerine sahip Fe kümeleri arasındaki arayüzde yerel Majorana parçacık sıfır modu (MZM) ortaya çıktı. Deney ayrıca, MZM'nin onu süperiletkende sıfır enerjide yanlışlıkla meydana gelebilecek önemsiz boşluk durumundan ayıran dönme özelliğini de çözdü;
10 Kasım 2017'de West Lake Institute for Advanced Study, Zhejiang'dan Li Yan, Profesör Ali Yazdani'nin deneysel grubu ve Andrei Bernevig'in Princeton Üniversitesi Fizik Bölümü teorik grubu ile işbirliği yaptı ve Science üzerine "Bir Majorana sıfır modunu spin çözümlü ölçümler kullanarak ayırt etme" başlığını yayınladı. Araştırma makalesi, Majorana parçacıklarının ve benzersiz dönüş özelliklerinin bir tarama tünelleme mikroskobunda gözlemlendiğini bildirdi.Bu keşif, yeni kuantum hesaplamaya kapı açabilir. Dr. Li Yan, bu araştırmaya temel teorik katkıyı yaptı ve Science makalesinin ilk ortak yazarıdır;
Princeton Üniversitesi Fizik Bölümü'nden Profesör Ali Yazdani'nin ekibi (ilk yazar Li Xun) 2 Ekim 2014 tarihinde Science dergisinde "Bir süperiletken üzerinde ferromanyetik atom zincirlerinde Majorana fermiyonlarının gözlemlenmesi" başlıklı bir araştırma makalesi yayınladı. Nanopartiküller, ferromanyetik sistemler güçlü spin-yörünge etkileşimlerine sahip geleneksel süperiletkenlerin yakınına yerleştirildiğinde oluşabilecek bir madde durumu olan topolojik süperiletkenlerin kenarına yerleştirilecek. Tek boyutlu bir topolojik süperiletken gerçekleştirmek için araştırmacılar, süperiletken kurşunun (Pb) yüzeyinde bir ferromanyetik demir (Fe) atomları zinciri hazırladılar. Yüksek çözünürlüklü spektral görüntüleme teknolojisinin kullanımı, sıfır enerjili son durumların ortaya çıkmasıyla birlikte Fe zincirindeki durumların elektron yoğunluğunun çoğunu ortadan kaldıran süper iletkenliğin başlangıcını gösterir. Uzamsal çözünürlüğün bu özelliği, atom zincirinde topolojik fazların ve kenara bağlı Majorana fermiyonlarının oluşumu için güçlü kanıtlar sağlar ve bu, diğer gözlemlerle de doğrulanır.
Makalenin ekran görüntüsü
Araştırma ekibi, kurşun kristalin yüzeyinde büyüyen demir atom zincirinin her iki ucundaki Majorana parçacıklarının sinyalini bir taramalı tünelleme mikroskobu aracılığıyla yakalamak için gelişmiş görüntüleme teknolojisi kullandı. Araştırma yöntemleri ayrıca spin adı verilen benzersiz bir kuantum özelliğinin ölçülmesini de içerir - bu özelliğin ölçümü, Majorana parçacıklarını malzemede görünebilecek diğer kuasipartikül türlerinden ayırt edebilir ve Bu sistem, kuantum bilgi aktarımının yolunu açmak için kullanılır.
Bu keşif, ekibin 2014 yılında araştırma sonuçlarının Science dergisinde de yayınlandığı araştırma sonuçlarına dayanıyor, süper iletken kurşunun yüzeyinde büyüyen demir atom zincirlerinde Majorana parçacıklarının bulunduğu bulundu. Bu çalışmada, taramalı tünelleme mikroskobu, ilk kez Majorana parçacıklarını gözlemlemek için kullanıldı, ancak Majorana parçacıklarının özelliklerine ilişkin başka gözlemler sağlamadı.
Yukarıdaki, deneyin şematik bir diyagramıdır. Spin-polarize taramalı tünelleme mikroskobu probu, süper iletkenin kurşun yüzeyindeki demir atom zincirinin sonundaki Majorana parçacık kuantum dalga fonksiyonunun dönme özelliklerini tespit etmek için kullanılır. Resim, Princeton Üniversitesi'ndeki Ali Yazdani Laboratuvarı'ndan alınmıştır.
Bu çalışmada keşfedilen Majorana parçacıklarının kuantum dönüş özellikleri, yalnızca sistemdeki Majorana parçacıklarının varlığını doğrulamakla kalmaz, aynı zamanda onları kuantum bilgisine ve diğer alanlara uygulama olasılığını da açar. Örneğin, her iki ucunda Majorana parçacıkları olan bir metal tel, uzayda belirli bir mesafe ile ayrılmış spin kübitleri arasında bilgi aktarmak için kullanılabilir - elektron spini ve Majorana parçacıkları arasındaki dolaşıklık bir sonraki adım olabilir Araştırma yönü.
Öğretmen Li Yan açılış töreninde Bilgi Kitabına imza attı
(Kaynak: TOP University geliyor)
