Kvazisimetrija CoSi atskleidžia naujo tipo topologinę medžiagą


Kvazisimetrija CoSi atskleidžia naujo tipo topologinę medžiagą

Veidrodinės simetrijos ir kvazisimetrijos operacijos palyginimas. Veidrodžio simetrijos operacija nuosekliai veikia visą objektą. Priešingai, kvazisimetrijos operacija skirtingose ​​sistemos dalyse veikia skirtingai. Kreditas: MPSD / Dept. Microstructured Quantum Matter

Nuo pat kvantinio Holo efekto atradimo (1985 m. Nobelio premija) simetrija buvo pagrindinis topologinių medžiagų paieškos principas. Dabar tarptautinė tyrėjų komanda iš Vokietijos, Šveicarijos ir JAV pristatė alternatyvų pagrindinį principą „kvazisimetrija“, kuris leidžia atrasti naujo tipo topologinę medžiagą, turinčią didelį potencialą pritaikyti spintronikoje ir kvantinėse technologijose. Šis darbas buvo paskelbtas m Gamtos fizika.

Skirtingai nuo tinkamos simetrijos, kuri vienodai veikia visą objektą, kvazisimetrijos operacija selektyviai veikia skirtingas sistemos dalis. Supaprastintas pavyzdys gali būti neišsamus veidrodinis vaizdas, kuriame kai kurios objekto dalys atspindi, o kitos – ne. Teoriškai jis atitinka sistemą, kuri turi tikslią simetriją, kai atsižvelgiama tik į pagrindinį aproksimaciją, o papildomi aproksimacijos terminai pažeidžia tokią simetriją. Viduje konors elektroninės juostos struktūra kietojo kūno, tai sukuria baigtinius, bet parametriškai mažus energijos tarpus kai kuriuose mažos simetrijos momentų erdvės taškuose.

Savo naujame darbe mokslininkai parodo, kad pusiau metalinio CoSi pusiau simetrija stabilizuoja mažus energijos tarpus didelėje beveik išsigimusioje plokštumoje. Tai atsispindi elektronų lenkimo sukamaisiais judesiais būdu a magnetinis laukas, žinomas kaip kvantiniai virpesiai. Plokštuminės deformacijos taikymas pažeidžia kristalų simetriją, kuri išskiria tik atitinkamus išsigimusius taškus, tačiau kvazisimetrija apsaugoti taškai lieka nepažeisti, stebimi naujomis magnetinio gedimo orbitomis. Šie rezultatai parodo vieną iš svarbiausių kvazisimetrijos savybių: jos atsparumą cheminiams ir fiziniams trikdžiams.

Daugumos pastaraisiais metais atrastų topologinių medžiagų cheminė sudėtis reikalauja tikslios inžinerijos, kad jos būtų svarbios būsimoms technologinėms reikmėms. Priešingai, kvazisimetrija pašalina tokio tikslaus derinimo poreikį, nes topologinius požymius galima rasti esant bet kokiam savavališkam cheminiam potencialui. Be to, beveik simetrija apsaugotos topologinės medžiagos yra atsparios bet kokiai fizinei deformacijai, kuri pažeidžia kristalinę simetriją. Be to, beveik simetrija apsaugotos topologinės medžiagos yra atsparios fizinėms deformacijoms, kurios sulaužo kristalą simetrijayra pagrindinė jų technologinio taikymo plonasluoksniais procesais sąlyga.

Šios savybės parodo naują topologinių medžiagų klasę, pasižyminčią padidintu atsparumu trikdžiams, o tai supaprastina jų naudojimą technologijoje. Tyrėjai mano, kad šis pirmasis pavyzdys yra svarbus žingsnis atskleidimo link topologinės medžiagos už įprastų erdvinių grupių klasifikacijų, kurios galėtų padėti bendruomenei nepastebėti to, kas gali būti paslėpta akivaizdoje.


Ne trivialaus superlaidumo stebėjimas ant II tipo Weyl pusmetalio paviršiaus


Daugiau informacijos:
Chunyu Guo ir kt., Kvazisimetrija apsaugota topologija pusiau metale, Gamtos fizika (2022). DOI: 10.1038 / s41567-022-01604-0

Citata: Kvazisimetrija CoSi atskleidžia naujo tipo topologinę medžiagą (2022 m. gegužės 19 d.), gautą 2022 m. gegužės 20 d. iš https://phys.org/news/2022-05-quasi-symmetry-cosi-reveals-topological-material.html

Šis dokumentas yra saugomas autorių teisių. Išskyrus bet kokius sąžiningus sandorius privačių studijų ar mokslinių tyrimų tikslais, jokia dalis negali būti atkuriama be raštiško leidimo. Turinys pateikiamas tik informaciniais tikslais.