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陈刚研究小组关于半金属拓扑和与自旋轨道耦合

来源:网络中心 | 发布时间:2019-05-15

最近,陈刚教授的研究小组研究了准老化电子与氧化还原卟啉Pr 2 Ir 2 O 7中的局部磁矩之间的相互作用以及丰富和非平凡能带的理论相位特征。有人预测。混合量子材料的多个自由度照亮了路径。
相关研究论文将发表在“物理评论X”的标题“Pr2Ir2O7:whenLuttingersemimetalmeetsMelko-Hertog-Gingrasspinicestate”中。
本文作者是姚旭平教授和陈刚教授。
其中,姚旭平是本文的第一作者。
自从拓扑绝缘体的引入和发现以来,学术界对电子能带拓扑的研究越来越感兴趣。
Bi 2 Se 3等材料中的反恒定霍尔效应是该领域的历史发现。
在该系统中,拓扑绝缘体表面上的狄拉克电子由于铁磁掺杂而打开能隙,导致平均数量的价带和手征边缘状态支持量子化空穴传输形成。
从另一个角度来看,虽然Dirac型巡航电子的局部磁矩和铁磁性相对简单,但两者之间的相互作用会产生反恒定的子霍尔效应。
量子物质中除自由电子之外的自由度能否有效地调节电子能带,它们之间的相互作用会产生不太明显的现象?
受上述问题的启发,陈刚的研究小组研究了氧化疟原虫氧化物Pr 2 Ir 2 O 7。
实验上,这种材料仍然保持其零温度极限的金属度。最近的研究表明,由钇提供的5d传导电子在布里渊起源处表现出次级带接触,并且费米表面穿过填充物。。
由θ提供的局部磁矩4f构成烧绿石网络中的特殊冰结构。此设置最初由Melko,Hertog,Gingras命名。
该组的先前工作表明旋转冰的这种特定构型通过量子相变与已知的离心液体U(1)结合。
局部磁矩对Pr 2 Ir 2 O 7传导电子的影响为探索两个自由度之间的相互耦合提供了自然的基础。
该研究预测,Isin型磁序列等同于重建π电子带的固有磁场。
具体而言,触发了布里渊区原点的后四重融合,在费米面和整个布里渊区域附近产生了大量的Weil点。
此外,Estad MHG旋转状态的磁平移操作的对称性在非变化点的特定时间反转时保护电子上Dirac型融合。
虽然Dirac型融合是通过在施加的磁场下失去对称性而释放的,但保留拓扑保护的Weil点仅改变它们的相对位置。
另外,人工调节磁场可以改变坩埚的磁性结构,从而间接地影响坩埚的传导电子并实现不同相位之间的量子调节。
作者提出了各种实验方法来测试理论预测,包括角分辨率光电子能谱(ARPES),光学测量和磁输运测量。
实验材料不限于Pr 2 Ir 2 O 7,而是可以扩展到具有局部磁矩和类似的巡航电子的系统,例如化合物RHX(稀土化合物,X = Si / Ge)和稀土磷化合物CeSb它可以。..
这项研究将帮助人们更好地理解量子材料中多个自由度之间的相互作用,并激发更多的研究兴趣。
该研究由科技部,复旦大学基金会,第一建筑基金会和国家数千青年计划共同资助。