拓扑材料新突破：首次观测到手性对称破缺现象
AI导读：
最新一期《自然·通讯》杂志刊登了普林斯顿大学的研究成果：团队在KV3Sb5拓扑材料中首次观测到电荷密度波背后的手性对称破缺现象，解答了长期争论，为新型量子技术发展提供关键线索。
最新一期《自然·通讯》杂志刊登了一项由美国普林斯顿大学的研究成果：团队利用新开发的扫描光电流显微镜，在KV3Sb5这种Kagome晶格拓扑材料中，首次直接观测到电荷密度波背后的手性对称破缺现象。这一发现解答了关于拓扑材料能否自发形成手性量子态的长期争论，为新型量子技术的发展提供了关键线索。
“手性”是指物体与其镜像无法重合的特性，广泛存在于自然界。科学家一直好奇，非手性结构的材料是否能自发打破对称性，形成手性量子态。Kagome晶格作为研究奇异量子相的平台，其非手性结构却能在特定条件下自发形成电荷密度波，引发了对电荷有序是否具有手性的疑问。
为了解答这一问题，团队应用了全新的扫描光电流显微镜，通过探测材料在圆偏振光下的非线性电磁响应，揭示其内部手性特征。实验中，团队在极低温环境下测试了超纯净的KV3Sb5晶体，发现当温度下降至电荷密度波转变温度以下时，光电流表现出明显的不对称性，这是对手性存在的决定性证据。
通过对比，团队首次证实了KV3Sb5材料中电荷有序态打破了镜像对称性和空间反演对称性，明确了其内在手性。这一研究深化了对拓扑材料中量子行为的理解，为光电、光伏及量子信息处理技术提供了新思路，标志着我们在通往新一代量子科技的征程上迈出了重要一步。
（文章来源：科技日报）
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