Теоретическое описание индуцированных светом топологических состояний

Топологические материалы, обладающие определенной симметрией на атомном уровне, в том числе топологические изоляторы и топологические полуметаллы, вызвали восхищение у многих ученых, изучающих конденсированные состояния, из-за их сложных электронных свойств. Теперь исследователи в Японии продемонстрировали, что обычный полупроводник может быть преобразован в топологический полуметалл с помощью светового облучения. Кроме того, они показали, как спин-зависимые реакции могут проявляться при освещении лазерным светом с круговой поляризацией. Опубликовано в Physical Review B, эта работа исследует возможность создания топологических полуметаллов и проявления новых физических свойств с помощью управления светом, что может открыть богатые физические границы для топологических свойств.

Прямое обнаружение топологического фазового перехода по смене знака диполя кривизны Берри

Исследователи из Института фундаментальных исследований Тата, Индийского технологического института и Центра перспективных научных исследований имени Джавахарлала Неру уже более трех лет изучают настраиваемые свойства скрученного двойного двухслойного графена. В своем последнем исследовании, опубликованном в журнале Nature Physics, они смогли напрямую обнаружить топологический переход в муаровой сверхрешетке, контролируя изменение знака диполя кривизны Берри.

Сдвиг точки Дирака в замещенных топологических изоляторах или уровень Ферми в “песочных часах”

Топологические изоляторы – материалы, в которых поверхностные электронные состояния образуют конусы Дирака – линейные дисперсионные зависимости, внешне напоминающие песочные часы. Наиболее интересной ситуацией является состояние, при котором уровень Ферми проходит через “горловину” этих  “песочных часов” – точку Дирака. В этом случае кристалл нельзя отнести ни к изоляторам (поскольку нет запрещенной зоны), ни к металлам (поскольку в точке Дирака плотность состояний обращается в ноль). Если же такой материал проявляет еще и магнитные свойства, то возникает целый букет физических эффектов: квантовый аномальный эффект Холла, состояние аксионного изолятора, топологическое сверхпроводящее состояние и т.п.