"طوبولوجيا" هو مفهوم رياضي في السنوات الأخيرة على نطاق واسع في مجال الفيزياء. مع نظرية الفرقة طوبولوجيا تعميق، وظهور جميع أنواع التماثل الكم الطوبوغرافية لحماية الدولة، مثل العوازل الطوبوغرافية، طوبولوجيا شبه المعدنية، طوبولوجيا فائق التوصيل مثل. سمة هامة من سمات هذه طبولوجيا هي الدول الطوبوغرافية الدول سطح الإلكترونية المحمية، مثل الهيكل القوي ديراك مخروط سطح عازل تشتت الدولة، semimetals فايل طوبولوجيا دولة غير مغلقة مثل سطح فيرمي القوس. وقد تجلى الأشخاص الذين يستخدمون-حل زاوية الضوئية الطيفي (ARPES) تجريبيا اثنين عازل الطوبوغرافية، أي قوية واقية T-التناظر والتماثل مرآة العوازل طوبولوجيا حماية مؤشرات النقل وضوح الشمس. الدولة سطحها الإلكترون ديراك مدبب الهياكل وجود الطاقة الفرقة والتشتت، وانخفاض الطاقة متحمس شبه جسيمات عديمة الكتلة دولة سطح قسمين فرعيين .
الشكل الأول: (A) و (B) كل وجود التماثل المكاني بسيطة وطوبولوجيا غير بديهي عازل المتوسط دولة سطح المخطط الفرقة الطاقة. (C) و (D) على التوالي وجود غير بسيطة-الطوبوغرافية المكانية التماثل وبديهي المتوسط سطح عازل الدولة الفرقة الطاقة الرسم التخطيطي.
في أوائل عام 2016، اقترح الدكتور وانغ تشى جيون وأستاذ Bernevig والمتعاونين من جامعة برنستون نظرية جديدة لفئة من عازل الطوبوغرافية. وكانت دراسات سابقة مع طبولوجيا مختلفة عازل لديها مثل هذه غير بسيطة (nonsymmorphic) مجموعة الفضاء، أو أن هناك محور انزلاق (و) طائرة زلة. على بعض السطوح، وهيكلها الطوبوغرافية وجود مماثلة طاقة الإلكترون دولة السطح مع شكل تشتت الساعة الرملية. وينص السطح المنخفض للطاقة يدعى quasiparticle متحمس "الفرميونات الساعة الرملية" للتمييز الفرميونات ديراك (FIG 1) طبولوجيا الآخر عازل. كما توقع أنه في حين أن الأول غير نقطة مجموعة عازل الطوبوغرافية KHgX (X = و، بينالي الشارقة، بي) سلسلة.
معهد الفيزياء، أكاديمية الصينية للعلوم / المختبر الوطني بكين للفيزياء المواد المكثفة (رقائق) مجموعة EX7 دينغ الباحثين دليل والدكتوراه باحث مشارك الفصل المال اليوم لو باى ما واضحة وبسيطة ومجموعة مسافة غير الطوبوغرافية في شنغهاي مصدر الضوء محطة "دريم لاين" ARPES التجربة التركيب الإلكتروني للعازل KHgSb قياس مفصل، وقد لوحظ دولة سطح الرملية التشتت، ويوفر التجريبية الفرميونات دليل الرملية. يقدم الباحث الفيزياء ومجموعة EX1 الدكتوراه شيو قوه يي نهر اليانغتسى ذات جودة عالية عينة واحدة من الكريستال من KHgSb، الدكتور وانغ تشى جيون جامعة برينستون ومجموعة الفيزياء T04 وWenghong مينغ نيه سيمين كانوا قادرين على حسابات الفرقة الباحثين الدكتوراه.
الشكل الثاني: (A) وتخطيطيا للهيكل الكريستال KHgSb، تمثل الصفراء انزلاق أقسام السطح
KHgSb بنية غير البلورية وجود مجموعة مساحة بسيطة، وجود الانزلاق والانزلاق رمح (FIG 2A). وتشير الحسابات النظرية أن (010) اتجاه سطح منطقة Brillouin وجود سطح انزلاق واقية حالة سطح الرملية الفرقة (FIG. 2F)، وسطح الجسم لا يوجد فجوة الطاقة الحكومية السطحية (FIG. 2E) (001). مصدر دينغ TF في شنغهاي القياسات "خط النائم" هيكل الإلكترونية مختلفة مع الطائرة الانقسام KHgSb ARPES على التوالي. في (001) طائرة يمكن ملاحظتها بوضوح مع الجسم، وكشف الجسم لا الدول السطح في فجوة الطاقة (FIG. 2C). في (010) طائرة لوحظ في سطح الجسم دولة فجوة الطاقة. عن طريق قياس (010) اتجاه السطح في ولايات مختلفة مع طاقة السطح والتشتت منطقة Brillouin، لخص (010) سطح الدولة التكوين الإلكترون (FIG 2D)، وكانت النتائج متسقة للغاية، شريطة الطوبوغرافية مجموعة الفضاء عازل بسيطة وغير فيشر الرملية موجودة أول الأدلة التجريبية يوناغو.
والنتائج التي نشرت على الانترنت 5 مايو في [العلوم السلفيات 3، e1602415 (2017)]. الفيزياء دان Youguo، والمال لليوم دينغ ون مؤلف-المقابلة المشتركة الفيزياء الدكتوراه ما جون تشانغ يي نهر اليانغتسى، الدكتور وانغ تشى جيون لو باي جامعة برينستون تشينغخه للورقة المؤلف المشارك. وأيد هذا العمل من قبل وزارة العلوم "خطة البحث العلمي وطنية كبرى" و "برنامج R & D المفتاح الوطني" (2016YFA0300600،2016YFA0401000،2015CB921300،2013CB921700)، ومؤسسة العلوم الطبيعية الوطنية الصينية (11622435،11474340،11422428،11274367،11474330،11504117،11234014، 11274362،11674371) ودعم المشاريع الرائدة B CAS.
تحرير: J.C
المواد الشعبية الأخيرة TOP10
انقر على العنوان لعرض
