2020年10月6日

强磁场下手性碲烯中的可调谐Weyl费米子

由栅极电压调节的碲化镓量子霍尔效应 由栅极电压调节的碲化镓量子霍尔效应

拓扑,螺钉,旋转和刺猬是不是通常在同一科学文章中发现的单词,但在薄碲膜中发现他们实际上属于一起的威尔费米。这突出显示的工作描述了qui et。al。使用了碲化管和高磁场的独特性质,以识别半导体中的威尔码头的存在。这个发现将一个新的窗口进入有趣的世界到拓扑材料。

他们使用的工具

这项研究是在的45 t混合磁铁DC现场设施

科学家发现了什么?

合成了一种新的二维材料碲烯薄膜,并利用该薄膜制备了半导体器件。在强磁场作用下,首次在碲烯中观测到了量子霍尔效应。一个有限的Berry相位(等于π)是通过电阻率测量的量子霍尔振荡来测量的(底部图),表明在碲的导带边缘附近存在韦尔费米子,这可能与碲的手性晶体结构有关(顶部图)。

为什么这是重要的?

近一个世纪以来,高能物理学一直在寻找韦尔费米子。凝聚态物理学的最新发现表明,低能的魏尔费米子可以存在于拓扑非平凡物质中。我们的发现为科学家们以一种可控的方式探索韦尔费米子的物理特性提供了一种新材料。

谁做的研究?

邱刚,牛昌,王义秀,司梦伟,张卓成,吴文卓,叶培德

普渡大学

为什么他们需要Maglab?

量子霍尔效应是被限制在二维空间中的电子的一种特殊行为,在碲烯中,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——世界上最强的直流电磁体——来解析碲烯的详细能量谱,直接从电阻率揭示其非平凡的拓扑特性。

细节为科学家

资金

本研究得到以下资助:G.S. Boebinger (NSF DMR-1644779);Peide D. Ye (NSF/AFOSR 2DARE Program, ARO, SRC, NSF CMMI)


有关更多信息,请联系蒂姆墨菲

细节

  • 研究领域:半导体、拓扑问题
  • 研究举措:材料
  • 设备/程序:直流场
  • 年:2020
最后修改于2020年10月6日