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具有螺旋弧量子态的拓扑手征晶体

2019-03-21 08:49:55 • 来源：

在材料的电子的量子行为是现代电子和信息技术的基础1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，并用拓扑电子和光学性质量子材料是必不可少实现可用于下一代技术的量化电子响应。

在这里，我们报告的手性晶体的拓扑量子性质，先观察6，7在RhSi家族。我们发现这种材料类具有物质的量子相，其表现出几乎理想的拓扑表面特性，这些特性源于晶体的结构手性。

这些晶体表面的电子显示出一种非常不寻常的螺旋状费米子结构，它围绕两个高对称性的动量旋转，表明电子拓扑手性。晶体对称性保证了体相乘简并带状费米子的存在;然而，为了确定这些手性晶体中的拓扑不变量或电荷，必须识别和研究电弧状态的螺旋拓扑结构。

我们在表面上观察到的螺旋弧表征了±2的拓扑电荷，这是由大量高旋转手性费米子引起的。5，8，9，10，11。我们的结果证明了在具有螺旋弧量子态的结构手性晶体上的物质的电子拓扑状态。这种奇异的多重手性费米子半金属态可用于检测量子化的光电感应光学响应，手征磁效应和预测这类材料的其他光电现象6。

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