2021年3月24日
美国能源部Ames实验室的科学家们观察到小说螺旋磁排序的拓扑化合物EuIn2As2支持外来电传导可调磁场。这一发现对基本功能拓扑性质的研究具有重要的启示作用,总有一天会找到使用先进技术的应用程序。
拓扑材料横空出世的物理科欧洲杯足球竞彩学大约十五年前,几十年之后,他们的存在被理论化。欧洲杯线上买球“拓扑”,因为他们的大部分电子乐队“打结”在一起,拓扑绝缘体的表面“解开结”,成为金属。
艾姆斯研究中心实验室的进步的拓扑半金属(猫)正试图发现、理解和控制这些材料的特殊传导性能。欧洲杯足球竞彩
许多现代技术依赖于晶体材料、固体组成的一个重复(周期)的原子排列,形成一个格子。欧洲杯足球竞彩由于周期性,格子看起来相同的某些对称操作如翻译后,特定的旋转,镜子,和/或反转。
这些对称性的存在与否影响电子乐队拓扑和表面电子传导。磁命令可以修改的对称性表现出材料,提供一个额外的方法来控制拓扑状态。
与橡树岭国家实验室的科学家们合作的散裂中子源,麦吉尔大学,密苏里大学的研究反应堆中心,猫团队发现的存在low-symmetry螺旋磁排序EuIn2As2支持一个高度受欢迎的拓扑状态称为axion绝缘子。
这种状态与轴子共享相似粒子在量子色动力学是一个候选组件的暗物质。在固态材料,它提供了非凡的平行欧洲杯足球竞彩磁场和电特性之间的耦合。
在EuIn2As2复杂的螺旋磁排序,axion状态导致拓扑特性的表面电子光谱称为狄拉克锥。当狄拉克锥发生在材料表面渗透的一个基本轴磁排序,锥没有能源缺口和展品上表面传导电子自旋的取向。
其他表面有缺口的狄拉克锥和支持半整数量子电导。研究人员预测,应用相对温和的磁场开关表面支持哪种类型的狄拉克锥,允许表面传导进行调优。
表面状态之间切换的能力由磁场提供了一个实验大道检查拓扑状态的独特性能。这可调谐性也有前途的技术,如高精度传感器、无阻力纳米线,磁存储介质和量子计算机。未来的研究将着眼于大量晶体而应用磁场和将合成和研究nanoscale-thin电影技术应用程序为了铺平了道路。
纸”,磁crystalline-symmetry-protected axion电动力学和field-tunable拔掉EuIn2As2狄拉克锥,”是由美国x m . Riberolles t . v . Trevisan Kuthanazhi, t·w·发展f, d . c .约翰斯顿s . l .芽'ko d·h·瑞恩·c·坎菲尔德a . Kreyssig a . vishwanath2004 r . j . McQueeney l - l。王,p·p·奥尔特& b . g . Ueland;并发表在自然通讯。
这项研究受到了中心拓扑半金属,促进能源前沿研究中心由美国能源部科学办公室,并由艾姆斯实验室。欧洲杯线上买球
本研究使用的资源在散裂中子源,美国能源部科学办公室用户设施的橡树岭国家实验室。欧洲杯线上买球本研究使用资源密苏里州大学研究反应堆。
艾姆斯实验室是美国能源部科学办公室国家实验室由爱荷华州立大学。欧洲杯线上买球艾姆斯实验室创建创新的材料、技术和能源解决方案。欧洲杯足球竞彩我们用我们的专业知识,独特的能力和跨学科的合作来解决全球问题。
艾姆斯支持的实验室是美国能源部科学办公室。欧洲杯线上买球科学的办公室是在物理科学基础欧洲杯线上买球研究的最大支持者在美国,和正在努力解决一些最紧迫的挑战。有关更多信息,请访问:https://energy.gov/欧洲杯线上买球science。
来源:http://www.external.ameslab.gov/