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Metalle der Nodalkette

Titel Metalle der Nodalkette
Autoren Tomáš Bzdušek, QuanSheng Wu, Andreas Rüegg, Manfred Sigrist, Alexey A. Soluyanov
Zeitschrift Natur
Datum 08/24/2016
DOI 10.1038/nature19099
Einführung Die Bändertheorie von Festkörpern ist ein Eckpfeiler der Physik der kondensierten Materie, da sie die elektronischen Energieniveaus in verschiedenen Materialien effektiv beschreibt. Dieser Rahmen liefert elektronische Wellenfunktionen, die für die topologische Charakterisierung von Metallen entscheidend sind, die widerstandsfähige, topologisch geschützte fermionische Quasiteilchen beherbergen können. Während einige dieser Quasiteilchen Parallelen zu den Elementarteilchen des Standardmodells aufweisen, gibt es für andere keine Entsprechung in Hochenergietheorien, was eine Lücke in der umfassenden Aufzählung möglicher Quasiteilchen in Festkörpern aufzeigt. In dieser Arbeit wird eine bisher unerkannte Art von fermionischer Anregung in Metallen vorgestellt, die als Knotenkette bezeichnet wird. Diese Anregung manifestiert sich als eine Reihe miteinander verbundener Schleifen im Impulsraum, wo sich Leitungs- und Valenzbänder treffen. Wir stellen fest, dass diese Knotenkette topologische Eigenschaften aufweist, die sich von den bisher berichteten Anregungen unterscheiden. Die Studie beschreibt detailliert die Symmetriebedingungen, die für ihr Auftreten notwendig sind, und postuliert ihr Vorhandensein in Iridiumtetrafluorid (IrF4) und verwandten Verbindungen. Anhand von IrF4 als Fallstudie werden die topologischen Oberflächenzustände, die mit der Knotenkette verbunden sind, näher erläutert. Wir behaupten ferner, dass das Vorhandensein dieser Knotenketten-Fermionen ein anomales Magnetotransportverhalten hervorruft, das sich von dem in Materialien mit bekannten Anregungen beobachteten Verhalten unterscheidet.
Zitat Tomáš Bzdušek, QuanSheng Wu und Andreas Rüegg et al. Nodal-chain metals. Nature. 2016. Vol. 538(7623):75-78. DOI: 10.1038/nature19099
Element Iridium (Ir) , Fluor (F)
Materialien Metalle und Legierungen , Chemische Verbindungen
Themen Computergestützte Materialwissenschaft , Intelligente und funktionelle Materialien
Industrie Forschung & Labor
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