以下內(nèi)容選自APS Physics Magazine (https://physics.aps.org/)

Graphene Doping Reaches New Levels | 石墨烯摻雜達(dá)到新水平

摻雜石墨烯的新實(shí)驗(yàn)使二維材料超出了其“范霍夫奇點(diǎn)”的范圍，進(jìn)入了可能存在異物狀態(tài)的區(qū)域。

石墨烯以其獨(dú)特的電子特性而著名，例如狄拉克點(diǎn)（Dirac point），該點(diǎn)是材料能帶結(jié)構(gòu)中的電子行為類似于高能粒子的區(qū)域。通過石墨烯的電子以類似于狄拉克的方式攜帶電荷，其行為就像是一個(gè)幾乎不與同類粒子相互作用的單個(gè)粒子?，F(xiàn)在，德國馬克斯·普朗克固體研究所的Philipp Rosenzweig及其同事向石墨烯中添加了過量的帶電粒子[1]，將材料從所述狄拉克點(diǎn)移到范霍夫點(diǎn)(Van Hove point)，據(jù)報(bào)道這是首次。范霍夫點(diǎn)具有大量的狀態(tài)，這使電荷載流子有足夠的機(jī)會(huì)進(jìn)行交互，合力形成集體狀態(tài)，例如磁性和超導(dǎo)電性。這種集體狀態(tài)無法在單粒子圖片中描述。令人興奮的是，摻雜石墨烯的理論預(yù)測(cè)包括奇異狀態(tài)，例如高溫手性拓?fù)涑瑢?dǎo)性[2]，現(xiàn)在可以用Rosenzweig及其同事證明的可控?fù)诫s技術(shù)對(duì)其進(jìn)行探索。

1. P. Rosenzweig et al., “Overdoping graphene beyond the Van Hove singularity,” Phys. Rev. Lett. 125, 176403 (2020).

2. R. Nandkishore et al., “Chiral superconductivity from repulsive interactions in doped graphene,” Nat. Phys. 8, 158 (2012).

閱讀原文：https://physics.aps.org/articles/v13/161

Electrical Control of the “Valley” | 電控的“谷”

研究人員表明，他們可以利用電切換固體中某個(gè)能量谷被電子占據(jù)與否，這是向信息應(yīng)用啟用“電子谷”方法的關(guān)鍵一步。

數(shù)據(jù)編碼的未來可能依賴于稱為Valleytronics的新范例。傳統(tǒng)的電子設(shè)備操縱著電子的電荷，而使用電子谷技術(shù)的設(shè)備則利用電子的軌道角動(dòng)量。在一項(xiàng)新的研究中，康奈爾大學(xué)的Kin Fai Mak及其同事報(bào)告了通過電輸入實(shí)現(xiàn)這樣的控制，這是一個(gè)難以實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)，被認(rèn)為對(duì)高速，低成本設(shè)備至關(guān)重要[1]。

1. L. Li et al., “Electrical switching of valley polarization in monolayer semiconductors,” Phys. Rev. Materials 4, 104005 (2020).

閱讀原文：https://physics.aps.org/articles/v13/s133

Dark Matter Detector Delivers Enigmatic Signal | 暗物質(zhì)探測(cè)器發(fā)出神秘信號(hào)

XENON1T實(shí)驗(yàn)檢測(cè)到過量的證據(jù)是新物理學(xué)的預(yù)兆還是普通的背景？

遍布宇宙的暗物質(zhì)似乎相當(dāng)惰性，這就是為什么很難找到其性質(zhì)的線索的原因。現(xiàn)在，XENON1T實(shí)驗(yàn)出乎意料的結(jié)果引起了暗物質(zhì)獵手的興奮。在過去的15年中，XENON協(xié)作組織設(shè)計(jì)了地球上最安靜，最黑暗的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境之一，是發(fā)現(xiàn)難以捉摸的暗物質(zhì)粒子的理想場(chǎng)所。這項(xiàng)合作現(xiàn)在報(bào)告了意想不到的閃光，這些閃光無法輕易解釋為背景噪聲，但也與基于流行的暗物質(zhì)模型的預(yù)期不符[1]。

1. E. Aprile et al. (XENON Collaboration), “Excess electronic recoil events in XENON1T,” Phys. Rev. D 102, 072004 (2020).

閱讀原文：https://physics.aps.org/articles/v13/135

Theorists React to Potential Signal in Dark Matter Detector | 理論家對(duì)暗物質(zhì)探測(cè)器中的潛在信號(hào)做出反應(yīng)

XENON1T暗物質(zhì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告的誘人信號(hào)激發(fā)了理論家研究涉及新物理學(xué)的解釋。

2020年6月16日，運(yùn)行XENON1T（世界上最靈敏的暗物質(zhì)探測(cè)器之一）的協(xié)作報(bào)告了一個(gè)無法解釋的信號(hào)（請(qǐng)參閱今天的隨附文章《觀點(diǎn)：暗物質(zhì)探測(cè)器發(fā)出神秘信號(hào)》）。達(dá)到“5-sigma”的信號(hào)尚未被發(fā)現(xiàn)，普通的解釋仍然可能。但是理論家們很快就探索了這是否可能涉及到奇異粒子或相互作用。Physical Review Letters遵循一個(gè)特殊程序，可以對(duì)收到的提案進(jìn)行一致的專家審查?，F(xiàn)在，該期刊發(fā)表了五篇論文，這些論文展示了正在追求的理論的廣度。

閱讀原文：https://physics.aps.org/articles/v13/s132