科学家们发现了什么?
合成了一种新型二维材料——碲,并用其制备了半导体器件。在强磁场作用下,首次在碲中观测到量子霍尔效应。从电阻率测量的量子霍尔振荡中测量到有限的Berry相位(等于π)(下图),表明在碲的导带边缘附近存在Weyl费米子,可能与其手性晶体结构有关(上图)。
为什么这很重要?
外尔费米子在高能物理学中已被寻找了近一个世纪。凝聚态物理学的最新发现表明,低能外尔费米子可以存在于拓扑非平凡的材料中。我们的发现提供了一种新的材料,允许科学家以可控的方式探索Weyl费米子的物理。
谁做的研究?
邱刚,牛畅,王义秀,司孟伟,张卓成,吴文卓,叶培德
普渡大学
他们为什么需要MagLab?
量子霍尔效应是电子被限制在二维空间中的一种不同寻常的行为,在碲中,只能在强磁场和亚开尔文温度下观察到。通过利用45特斯拉混合磁体-世界上最强的直流磁体-求解了碲的详细能谱,直接从电阻率揭示了其非平凡的拓扑性质。
科学家详情
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强磁场中手性碲中的可调谐外尔费米子
- 阅读全文刊物,n型半导体碲中Weyl费米子的量子霍尔效应,在自然纳米技术
资金
本研究由以下基金资助:G.S. Boebinger (NSF DMR-1644779);Peide D. Ye (NSF/AFOSR 2DARE项目,ARO, SRC, NSF CMMI)
如需更多信息,请联系蒂姆•墨菲.