18.02.2021
Forschung: Ein Ladungsdichte-Wellen-korreliertes Topologisches Halbmetall
Elektronische Grenzzustände von Neptunium-Bismut (NpBi), einem idealen topologischen Isolator, der in der vorliegenden Studie entdeckt wurde.
Topologische Materialien zeichnen sich durch einzigartige elektronische und physikalische Eigenschaften aus, die von der Topologie ihrer elektronischen Systeme bestimmt werden. Ein internationales Team von Wissenschaftlern hat mit hochentwickelten experimentellen und theoretischen Techniken erstmalig einen korrelationsgetriebenen Phasenübergang vom topologischen Halbmetall zum Isolator in Einkristallen des Materials (TaSe4)2I entdeckt. (TaSe4)2I ist ein spezieller Typ von Metall, ein sogenanntes Weyl-Semi-Metall, das bei Abkühlen eine periodische Variation der elektronischen Ladungsdichte und der Atompositionen in der Kristallstruktur zeigt. Die Bildung dieser Ladungsdichtewelle wird durch Elektronenkorrelationen getrieben und ist eng verknüpft mit den topologischen Eigenschaften. Derartige Materialien könnten den Weg für künftige elektronische Geräte ebnen, die auf einer neuartigen Kopplung zwischen elektrischen und magnetischen Feldern, der sogenannten Axion-Elektrodynamik, beruhen.
W. Shi, B. J. Wieder, H. L. Meyerheim, Y. Sun, Y. Zhang, Y. Li, L. Shen, Y. Qi, L. Yang, J. Jena, P. Werner, K. Koepernik, S. Parkin, Y. Chen, C. Felser, B. A. Bernevig, Z. Wang,
A charge-density-wave topological semimetal,
Nat. Phys. (2021) (arXiv)