深セン大学チームが３D光学系人工磁場を実現

深セン特別区の報道によると、深セン大学の2D材料オプトエレクトロニクス技術の国際協力研究室のプロジェクトチームと、バーミンガム大学の張霜教授、ペンシルバニア州立大学劉超星教授の研究グループと協力し、初めて光学系においてカイラルゼロ準位、ランダウエネルギー準位が観測され、三次元光学系の人工磁場が実現された。関連する結果は、「不均一な３次元ワイルメタマテリアルにおけるキラルゼロモードの観察」と題され、国際的にも有名な科学誌に掲載された。

報告によると、量子系では、荷電粒子は磁場に垂直な方向に磁場により束縛され、その結果、離散的量子準位、ランダウ準位が生じる。素粒子物理学では、ディラックまたは外来の質量のない相対論的粒子はカイラル対称性を持ち、それはカイラル電流が守られることを保証する。しかしながら、三次元光学系におけるカイラルランダウ準位はこれまで観測されていない。

本研究では、異物中の各セルの内部構造を調整し、異物全体を不均一にすることで、初めて立体光学系の人工磁場を実現した。人工磁場はカイラルレンジのエネルギー準位を生成することができ、速度の方向は異質な異原子群ごとに異なる。これは光学系のカイラルランダウ準位のにおける初めての観測である。この研究は中国国家自然科学基金によって資金提供されているようだ。

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