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狄拉克半金属是拓扑不同相的临界状态

狄拉克半金属是拓扑不同相的临界状态。这种无间隙的拓扑状态是通过能带反转机制实现的,其中狄拉克点可以通过扰动成对地消灭,而不会改变系统的对称性。在这里,中国的科学家报告了对狄拉克点的实验观察,这些狄拉克点完全由使用非同形声子晶体的晶体对称性所强制。他们的实验证明了新型的拓扑表面状态。

发现新的拓扑状态已成为基础物理学和材料科学的重要目标。三维(3-D)狄拉克半金属(DSM)可以容纳许多奇特的传输特性,例如异常的磁阻和超高迁移率,是探索拓扑相变和其他新颖拓扑量子态的绝佳平台。用作(3 + 1)维Dirac真空的固态实现也是基本兴趣所在。到目前为止,已实现的狄拉克点始终成对出现,并且可以通过对参数的连续调整来保留它们的合并和成对an灭,以保持系统的对称性。

在《光科学与应用》上发表的一篇新论文中来自武汉大学物理与技术学院教育部人工微纳米结构重点实验室的科学家们,我们报告了一种具有对称增强的狄拉克点的3-D声子晶体的实验实现在布里渊区的角落。与现有DSM显着不同,狄拉克点的出现是材料非对称空间群的不可避免结果,如果不改变晶体对称性就无法去除该空间群。除了通过角分辨透射测量直接识别出的狄拉克点外,我们的表面测量和相关的傅里​​叶光谱还揭示了高度复杂的四螺旋表面状态。特别,

“这项研究可能会开辟新的控制声音的方式,例如考虑到Dirac点周围的圆锥形弥散和消失的密度,从而实现异常的声音散射和辐射。Dirac点周围的弥散是各向同性的,因此,我们的宏观系统可以作为一个模拟相对论狄拉克物理学的好平台。”

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