據(jù)外媒報(bào)道，從定義上來(lái)講，金屬和絕緣體非常不同--但現(xiàn)在來(lái)自普林斯頓大學(xué)的物理學(xué)家們卻意外地發(fā)現(xiàn)了絕緣體一種意想不到的量子行為，而這種量子行為曾被認(rèn)為是金屬所獨(dú)有的。這一發(fā)現(xiàn)表明了一種全新的量子粒子，該團(tuán)隊(duì)稱之為中性費(fèi)米子。

從本質(zhì)上說(shuō)，金屬導(dǎo)電而絕緣體則不導(dǎo)電。在分子水平上，這歸結(jié)于電子在材料中自由移動(dòng)的程度--在金屬中，電子是很容易移動(dòng)的，而絕緣體顯然有著很高的電阻從而阻止了電子的移動(dòng)。

這場(chǎng)現(xiàn)象帶來(lái)的一個(gè)副效應(yīng)是，金屬可以表現(xiàn)出一種被稱為量子振蕩的現(xiàn)象。當(dāng)在極低溫度下暴露在磁場(chǎng)中時(shí)，電子可以轉(zhuǎn)換成量子態(tài)從而導(dǎo)致材料的電阻率發(fā)生振蕩。然而，這在絕緣體中卻不會(huì)發(fā)生，因?yàn)樗鼈兊碾娮硬淮髸?huì)移動(dòng)。或這至少是一個(gè)世紀(jì)大部分時(shí)間里的傳統(tǒng)思維?，F(xiàn)在，在這項(xiàng)新研究中，普林斯頓大學(xué)的研究人員則首次意外地發(fā)現(xiàn)了絕緣體中的量子振蕩現(xiàn)象。

據(jù)了解，該研究團(tuán)隊(duì)使用的是二碲化鎢晶體（tungsten ditelluride），它在整體上表現(xiàn)得像金屬，但當(dāng)它被刨成像石墨烯那樣的二維形式時(shí)就變成了絕緣體。當(dāng)測(cè)量單層材料在磁場(chǎng)下的電阻率時(shí)，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)它開(kāi)始發(fā)生振蕩。

“這完全出乎了我們的意料，”該研究的論文資深作者Sanfeng Wu指出，“我們問(wèn)自己，‘這究竟是怎么回事？’我們還沒(méi)有完全理解。”

目前的理論還無(wú)法解釋這一現(xiàn)象，但研究者們提出了自己的假設(shè)。他們稱，振蕩的可能不是電子本身，相反，強(qiáng)烈的相互作用可能會(huì)創(chuàng)造出新的量子粒子，這些量子粒子會(huì)表現(xiàn)出觀測(cè)到的效果。

由于絕緣體阻礙帶電粒子自由移動(dòng)，這些新粒子必須攜帶中性電荷。這些假設(shè)的中性費(fèi)米子可以表現(xiàn)出觀測(cè)到的量子振蕩。

研究小組表示，他們還需要做更多的工作來(lái)驗(yàn)證中性費(fèi)米子是否存在或是否有其他的解釋來(lái)解釋他們觀察到的奇怪現(xiàn)象。

責(zé)任編輯：PSY