水波是水中的局部激发，它在许多方面表现得像粒子，具有速度、能量和相互作用等。在一些材料中，某些激发态的行为表现的甚至更像粒子，并具有各种可调的特性，人们称之为“准粒子”。

 量子力学定律允许这种“准粒子”的存在，材料中的激发态会表现的与普通粒子完全一样。准粒子相对于普通粒子的一个主要优点是它们的特征可以设计。在本周《自然·材料》“新闻与观点”栏目的一篇文章中，阿姆斯特丹大学教授Erik van Heumen描述了其最近的实验工作，其中写道甚至可以调整准粒子之间的相互作用。

 近年来，拓扑学的数学分支研究事物的形状，凝聚态物理学的物理分支研究固体和流体的行为，它们已融合成一个令人兴奋的新研究领域：拓扑材料。这种组合场最令人兴奋的方面之一是奇异准粒子的出现，比如，材料中的局部扰动表现的与粒子完全一样。我们已从简单材料的量子描述中已经知道了这种准粒子可以存在。与拓扑性相结合提供的是一组全新的此类粒子，例如狄拉克和外尔费米子、轴子和磁单极子。

 研究人员摆脱了自然界对普通粒子的严格规则，通过仔细选择用于生成准粒子的材料，可以控制准粒子的特性。研究清单上最重要的一个愿望是找到可以调整准粒子之间相互作用的类型和强度的材料。

 最近，科学家们发现了一系列材料，这种材料特征是原子排列在所谓的Kagome晶格中。Kagome晶格作为一种强阻挫晶格，是实现量子自旋液体的理想模型。在最新一期《自然·材料》的报道中，Erik van Heumen描述了其进行的实验，这些实验表明，在这些材料中形成了科学家所说的“通量密度波”，这种激发提供了首个证实了这些材料可以容纳奇异相互作用的准粒子的理论预测。

Heumen进行的扫描隧道显微镜实验揭示了支撑 kagome 晶格材料中反常霍尔效应的手性电荷密度波序。在压力下，这种电荷顺序被抑制，而超导性得到提升。这意味着，科学家们可以在实验室中创建材料中准粒子间的这种可调相互作用，这一科研突破为未来拓扑材料的研究提供了广阔的前景。（编译:Qtech）