第二类Weyl点已在凝聚态系统和各种人工周期结构中实现

构成物质世界的基本粒子分为玻色子和费米子，其中费米子包括狄拉克费米子，魏尔费米子和马约拉那费米子。近年来，人们在凝聚态系统的Weyl半金属中发现了准粒子形式的Weyl费米子，它们在色散关系中表示为Weyl点。
与需要洛伦兹对称性的高能物理学不同，凝聚态系统中有两种类型的Weyl点：第一类具有对称锥形带的Weyl点；第二类是具有对称锥形带的Weyl点。第二种类型的Weyl点具有强烈倾斜的带。
Weyl点的第二种类型已经在凝聚态系统和各种人工周期结构中实现，包括光子晶体和声子晶体。但是，这些第二类Weyl点通常不对称地相关，它们之间的距离很小并且具有不同的能量。
这使得难以通过实验将第二类型的Weyl点与其他类型的能带简并点区别开来，并且难以观察与Weyl点有关的现象，例如拓扑表面状态。最近，来自浙江大学和南洋理工大学（张百乐教授，崇东教授），哈尔滨工程大学（金慧石教授）和西安交通大学（惠宾陶教授）的研究组的陈洪生教授利用了这一优势。
电路节点连接的高度灵活性。在经典电路上观察到理想的第二类Weyl点。
研究结果在线发表在美国国家科学评论（NSR）上，标题为“理想的II型Weylpointsintopologicalcircuits”。浙江大学的李如江博士和哈尔滨工程大学的陆波博士是该论文的第一作者。
理想的第二类Weyl点的实验观察。 （a）周期边界电路的示例图。
（b）-（c）周期边界电路的能带。 （d）开边界电路的示例图。
（e）开边界电路的能带。 （f）表面状态的场分布。
对于三个空间维度均为周期性边界的电路结构（以上），Weyl系统只有两个能带。由于镜像对称和时间反转对称性的保护，在动量空间中至少存在四个第二类Weyl点，它们位于相同的频率。
在实验中，研究人员通过重建电路系统的能带图证明了线性简并点和强倾斜能带的存在（图bc），从而表明这四个Weil点在第二类之外是理想的。观点。
此外，他们处理了具有开放边界的电路结构（图d​​），其中观察到了不完整的带隙和带隙中的拓扑表面状态（图e-f）。这些现象进一步说明了理想的第二类Weyl点的存在。
电路系统具有高度的灵活性和可控性。与其他实验平台相比，电路系统中的网格点可以以任何方式连接，单个节点可以具有任意数量的连接，并且远程网格点也可以连接。
此外，网格点之间的耦合强度与网格点之间的距离无关。正是由于这种灵活且高度可定制的连接以及与距离无关的耦合，可以轻松处理具有理想第二类Weyl点的电路。
该电路平台可用于进一步研究Weyl物理学和其他拓扑现象。