在拓扑电路中实现 Wilson 费米子
介观与纳米尺度物理
2023-01-19 v2 材料科学
摘要
Wilson 费米子（WF）是量子色动力学理论中的基本粒子，由 Kenneth Wilson 最初提出以解决费米子倍增问题，即在格点上放置费米子场时会出现多于预期的费米子。在本快报中，我们报道了在电路系统中对 WF 的直接观测。研究发现，WF 表现为类似于半斯格明子、半斯格明子对和 N\'{e}el 斯格明子结构的拓扑自旋纹理，具体取决于其质量。仅通过调节电子元件即可实现不同 WF 态的变换。理论计算表明，具有半斯格明子构型的 WF 代表一种支持手性边缘电流的新型量子反常半金属相 [B. Fu et al. npj Quantum Mater. 7, 94 (2022)]，但实验证据仍然缺乏。我们通过实验观测到手性边缘电流沿分隔两个具有相反分数陈数的电路的畴壁传播。我们的工作给出了拓扑电路中 WF 的首个实验证据。WF 态与斯格明子结构之间非平凡的类比，在这两个新兴领域间建立了紧密关联。
引用
@article{arxiv.2301.04326,
title = {Realization of Wilson fermions in topolectrical circuits},
author = {Huanhuan Yang and Lingling Song and Yunshan Cao and Peng Yan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2301.04326},
year = {2023}
}