Weyl-Semimetalle und frustrierte Magnete
Das aktive Forschungsgebiet topologische Eigenschaften von Materie hat sich ursprünglich auf Isolatoren und Supraleiter mit vollständiger Energielücke im Inneren der Proben konzentriert. Solche Systeme haben robuste Oberflächenzustände, die von topologischen Invarianten im Volumen geschützt werden. Es ist jedoch inzwischen klar geworden, dass auch Systeme mit unvollständigen Energielücken topologische Invarianten und interessante Oberflächenzustände besitzen können. Wir beschäftigen uns mit Weyl-Semimetallen, in deren Innerem sich die Elektronen wie masselose, relativistische Fermionen verhalten, deren Spin fest mit ihrem Impuls verbunden ist. Es wird erwartet, dass sie interessantes magnetoelektrisches Verhalten und Oberflächenzustände in der Form von offenen Fermi-Bögen zeigen.
Weyl-Semimetalle sind als mögliche Phase in magnetisch frustrierten Pyrochlor-Iridaten vorgeschlagen worden, was sie für unseren Sonderforschungsbereich 1143 relevant macht. Sie wurden kürzlich in verschiedenen magnetischen und unmagnetischen Verbindungen experimentell realisiert. Wir untersuchen die Stabilität von Weyl-Phasen gegenüber der Brechung von Symmetrien, die mögliche Zerstörung der Oberflächenzustände durch Wechselwirkungen, sowie Transport im Volumen und an der Oberfläche von Weyl-Semimetallen.
