Nature Physics (2023). DOI: 10.1038/s41567-022-01892-6
Сильные взаимодействия между субатомными частицами, такими как электроны, происходят, когда они находятся на определенном энергетическом уровне, известном как сингулярность Ван Хоува. Эти взаимодействия приводят к необычным свойствам квантовых материалов, таким как сверхпроводимость при высоких температурах, что потенциально открывает захватывающие технологии будущего.
Исследования показывают, что топологические материалы , которые позволяют электронам течь только по их поверхности, являются перспективными квантовыми материалами . Однако квантовые свойства этих материалов остаются относительно неизученными.
Исследование, проведенное под руководством доцента факультета физико-математических наук Наньянского университета Чан Гоцина, выявило два типа особенностей Ван Хова в топологических материалах: моносилициде родия (RhSi) и моносилициде кобальта (CoSi).
Результаты исследования были опубликованы в статье « Настраиваемые топологически управляемые сингулярности дуги Ферми-ван-Хова », опубликованной в журнале Nature Physics .
Они обнаружили, что сингулярности Ван Хоува находятся вблизи уровня Ферми — самого высокого энергетического уровня, который может занимать электрон при абсолютном нуле температуры. В этой ситуации весьма вероятно, что материалы будут демонстрировать желаемые квантовые свойства, такие как сверхпроводимость и ферромагнетизм.
Исследователи также обнаружили, что они могут настраивать уровни энергии сингулярности Ван Хова, добавляя атомы металла к материалам, создавая новые возможности для проектирования квантовых материалов с новыми свойствами.
«Наши результаты открывают путь к открытию большего количества квантовых материалов с уникальными характеристиками, которые могут способствовать прорывам в различных областях — от вычислений до энергетики», — говорит доцент Чанг.
Дополнительная информация: Daniel S. Sanchez et al, Настраиваемые топологически управляемые сингулярности дуги Ферми-ван-Хова, Nature Physics (2023). DOI: 10.1038/s41567-022-01892-6
Информация о журнале: Nature Physics
Предоставлено Наньянским технологическим университетом