A espectroscopia Raman e o pico de carotenóide Raman permitem a detecção precoce da Síndrome de Evitação de Sombra (SAS) na planta modelo Arabidopsis thaliana (a) e (b) vegetais folhosos. Crédito:Kai Lan e Choy Sum.
As partículas elementares que constroem o universo têm dois tipos:bósons e férmions, onde os férmions são classificados como Dirac, Weyl, e férmions de Majorana. Nos últimos anos, Os férmions de Weyl são encontrados em sistemas de matéria condensada, e semimetais de Weyl como uma espécie de quase-partícula, e eles se manifestam como pontos de Weyl a partir das relações de dispersão. Em contraste com a física de alta energia, que requer a rigorosa simetria de Lorentz, existem dois tipos de pontos Weyl em sistemas de matéria condensada:pontos Weyl tipo I com estruturas de banda simétricas em forma de cone e pontos Weyl tipo II com estruturas de banda fortemente inclinadas.
Os pontos de Weyl Tipo II foram observados em sistemas de matéria condensada e várias estruturas periódicas artificiais, como cristais fotônicos e fonônicos. Contudo, esses pontos Weyl tipo II não são relacionados à simetria, e eles têm pequenas separações e energias diferentes. Assim, é um desafio distinguir os pontos Weyl do tipo II com outros pontos degenerados e observar os fenômenos relacionados, como estados de superfície topológicos.
Recentemente, Dr. Rujiang Li e Prof. Hongsheng Chen da Universidade de Zhejiang, Dr. Bo Lv e Prof. Jinhui Shi da Harbin Engineering University, Prof. Huibin Tao da Universidade Xi'an Jiaotong, e o Prof. Baile Zhang e o Prof. Yidong Chong da Universidade Tecnológica de Nanyang observam os pontos Weyl do tipo II ideais em circuitos clássicos, utilizando a alta flexibilidade das conexões dos nós do circuito. Para uma estrutura de circuito com limites periódicos em três dimensões (Fig. 1a), este sistema Weyl possui apenas duas bandas. Devido às proteções de simetrias de espelho e a simetria de reversão do tempo, existe o número mínimo de quatro pontos Weyl do tipo II no espaço de momento e esses pontos Weyl residem na mesma frequência. Experimentalmente, eles provam a existência de pontos degenerados lineares e a estrutura de banda fortemente inclinada reconstruindo as estruturas de banda do sistema de circuito (Fig. 1b-c), o que implica que esses quatro pontos Weyl são pontos Weyl do tipo II ideais. Além do mais, eles fabricam uma estrutura de circuito com um limite aberto (Fig. 1d) e observam os estados da superfície topológica dentro de um bandgap incompleto (Fig. 1e-f). Esses fenômenos implicam ainda na existência de pontos Weyl do tipo II ideais.
O sistema de circuito tem alta flexibilidade e controlabilidade. Comparado com outra plataforma experimental, sites de rede em um sistema de circuito podem ser conectados de maneira arbitrária com números arbitrários de conexões por nó e conexões de longo alcance, e as forças de salto são independentes da distância entre os nós. Precisamente por causa dessa conectividade flexível e altamente personalizável, e o salto independente da distância, uma rede de circuito que pode observar os pontos Weyl tipo II ideais são facilmente fabricados. Esta plataforma de circuito pode ser usada para um estudo mais aprofundado da física de Weyl e outros fenômenos topológicos.