【每周物理摘要】10/19/2020
以下内容选自APS Physics Magazine (https://physics.aps.org/)
Graphene Doping Reaches New Levels | 石墨烯掺杂达到新水平
掺杂石墨烯的新实验使二维材料超出了其“范霍夫奇点”的范围，进入了可能存在异物状态的区域。
石墨烯以其独特的电子特性而著名，例如狄拉克点（Dirac point），该点是材料能带结构中的电子行为类似于高能粒子的区域。通过石墨烯的电子以类似于狄拉克的方式携带电荷，其行为就像是一个几乎不与同类粒子相互作用的单个粒子。现在，德国马克斯·普朗克固体研究所的Philipp Rosenzweig及其同事向石墨烯中添加了过量的带电粒子[1]，将材料从所述狄拉克点移到范霍夫点(Van Hove point)，据报道这是首次。范霍夫点具有大量的状态，这使电荷载流子有足够的机会进行交互，合力形成集体状态，例如磁性和超导电性。这种集体状态无法在单粒子图片中描述。令人兴奋的是，掺杂石墨烯的理论预测包括奇异状态，例如高温手性拓扑超导性[2]，现在可以用Rosenzweig及其同事证明的可控掺杂技术对其进行探索。
P. Rosenzweig et al., “Overdoping graphene beyond the Van Hove singularity,” Phys. Rev. Lett. 125, 176403 (2020).
R. Nandkishore et al., “Chiral superconductivity from repulsive interactions in doped graphene,” Nat. Phys. 8, 158 (2012).
阅读原文：https://physics.aps.org/articles/v13/161
Electrical Control of the “Valley” | 电控的“谷”
研究人员表明，他们可以利用电切换固体中某个能量谷被电子占据与否，这是向信息应用启用“电子谷”方法的关键一步。
数据编码的未来可能依赖于称为Valleytronics的新范例。传统的电子设备操纵着电子的电荷，而使用电子谷技术的设备则利用电子的轨道角动量。在一项新的研究中，康奈尔大学的Kin Fai Mak及其同事报告了通过电输入实现这样的控制，这是一个难以实现的目标，被认为对高速，低成本设备至关重要[1]。
L. Li et al., “Electrical switching of valley polarization in monolayer semiconductors,” Phys. Rev. Materials 4, 104005 (2020).
阅读原文：https://physics.aps.org/articles/v13/s133
Dark Matter Detector Delivers Enigmatic Signal | 暗物质探测器发出神秘信号
XENON1T实验检测到过量的证据是新物理学的预兆还是普通的背景？
遍布宇宙的暗物质似乎相当惰性，这就是为什么很难找到其性质的线索的原因。现在，XENON1T实验出乎意料的结果引起了暗物质猎手的兴奋。在过去的15年中，XENON协作组织设计了地球上最安静，最黑暗的实验室环境之一，是发现难以捉摸的暗物质粒子的理想场所。这项合作现在报告了意想不到的闪光，这些闪光无法轻易解释为背景噪声，但也与基于流行的暗物质模型的预期不符[1]。
E. Aprile et al. (XENON Collaboration), “Excess electronic recoil events in XENON1T,” Phys. Rev. D 102, 072004 (2020).
阅读原文：https://physics.aps.org/articles/v13/135
Theorists React to Potential Signal in Dark Matter Detector | 理论家对暗物质探测器中的潜在信号做出反应
XENON1T暗物质实验报告的诱人信号激发了理论家研究涉及新物理学的解释。
2020年6月16日，运行XENON1T（世界上最灵敏的暗物质探测器之一）的协作报告了一个无法解释的信号（请参阅今天的随附文章《观点：暗物质探测器发出神秘信号》）。达到“5-sigma”的信号尚未被发现，普通的解释仍然可能。但是理论家们很快就探索了这是否可能涉及到奇异粒子或相互作用。Physical Review Letters遵循一个特殊程序，可以对收到的提案进行一致的专家审查。现在，该期刊发表了五篇论文，这些论文展示了正在追求的理论的广度。
阅读原文：https://physics.aps.org/articles/v13/s132
