2017年1月20
这是一个例子)symmorphic对称与b) nonsymmorphic对称。来源:卢卡斯Muechler。
为了描述一个类别的金属具有迷人的电子特性,可以帮助发现,同样赋予材料、研究人员欧洲杯足球竞彩普林斯顿大学、耶鲁大学,苏黎世大学提出了一种基于理论的方法。
金属的研究描述了一个新的类别根据其对称性以及数学分类称为拓扑数量,预测特殊的电子性质。它已经发表在《物理评论X。
特殊的研究兴趣对拓扑材料从2000年代初达到顶峰在去年的诺贝尔物理学奖被授予三个物理学家的理论发现。欧洲杯足球竞彩普林斯顿大学教授f·邓肯霍尔丹就是其中之一。
拓扑分类是一个非常通用的材料的属性。欧洲杯足球竞彩
卢卡斯Muechler,研究生,普林斯顿大学
通常这个抽象数学分类解释使用早餐项目。根据拓扑分类、咖啡杯和甜甜圈被认为是等价的,因为他们都有一个洞,可以顺利地变形为另一种。然而,甜甜圈不能变形到松饼,使它们不相等。
拓扑不变量的一个例子是孔的数量,也就是咖啡和甜甜圈,但区别松饼和炸面圈。
“我们的想法是,你并不真的在乎细节。只要两种材料具有相同的拓扑不变欧洲杯足球竞彩量,我们可以说他们是拓扑等价的,”卢卡斯Muechler。
的好奇心Muechler和团队关于金属的新类别的拓扑分类就向邻近的一个独特的发现实验室普林斯顿的教授罗伯特·静脉。
当晶体称为WTe2分析超导,静脉实验室意外发现水晶有能力不断增强对感染的抵抗力越来越强磁场时应用。这个性质可以应用于构造一个磁场传感器。
然而,这个属性是神秘的起源。
这种材料非常有趣的属性,但没有理论。
卢卡斯Muechler普林斯顿大学、研究生
最初,原子的排列WTe2考虑。的对称性,即原子的排列模式,可以分为不同的类,即symmorphic nonsymmorphic。这两个类是深刻的电子性质差异的原因,如转移电流的电磁场。
虽然WTe2是由大量的原子层堆积一个,车和他的同事们发现,一层具有独特nonsymmorphic对称的原子排列时依然没有改变整体旋转,然后由晶格的一小部分翻译。
一旦研究人员确定了对称,然后数学描述所有可能的电子态对称性,最终美国可以顺利畸形分类成另一个拓扑等价的,类似于一个甜甜圈,可以变形为一个杯子。
使用这个分类,他们发现WTe2晶体属于一个新类别的金属,它们叫nonsymmorphic拓扑金属。这些金属被建立的电子数量不同于先前nonsymmorphic金属分析。
nonsymmorphic拓扑的金属,电子转移电流像相对论性粒子,即粒子速度接近光速的速度运行。欧洲杯猜球平台这个属性是不像普通金属容易缺陷和杂质使他们找到了电子设备的材料。欧洲杯足球竞彩
研究人员还使用了抽象的拓扑分类来解释一些散装WTe2的特殊电子性能,尤其是其完美的补偿,这表明它具有相同数量的电子和空穴。Muechler表示,研究人员还采用理论仿真提出,这个属性可以实现三维WTe2单层膜的晶体堆积,一个完全令人震惊的结果。
通常在理论研究并没有太多意外,但这只是跳出来。这个抽象分类直接让我们解释这个属性。从这个意义上说,这是一个非常优雅的方式看待这种化合物的,现在你可以理解或设计新化合物具有类似属性。
卢卡斯Muechler普林斯顿大学、研究生
一些最新的光电效应实验表明,电子WTe2右旋光子吸收光子吸收左撇子的方式不同。构想的理论研究人员表明,光电效应实验WTe2可以感知基于金属的新类别的拓扑性质。
在这一领域未来的研究应该集中在分析这样的拓扑属性是否也发现atomically-thin这些金属层的剥落了从一个大的水晶制造电子设备。“研究这个现象对电子行业有重大影响,但它仍然是在其婴儿年,”Muechler。
这项工作得到能源部的支持(DE-FG02-05ER46201),耶鲁大学的博士后奖学金以及国家科学基金会NSF职业dmr - 095242, ONR-N00014-11-1 - 0635, muri - 130 - 6082, NSF-MRSEC dmr - 0819860,帕卡德欧洲杯线上买球基金会,凯克格兰特,“ONR马约喇纳费米子”25812 - g0001 - 10006242 - 101, 23800 - e2359 fb62和施密特基金。