Семинар по физике конденсированного состояния вещества

Московский Государственный Университет
Физический факультет

10 апреля 2013г.

 

Юрий Ефремович Лозовик

(Институт спектроскопии РАН, Троицк)

 

«Новый класс веществ - топологические изоляторы»

 

Аннотация

 

Доклад посвящен обзору необычных свойств нового класса веществ – топологических изоляторов.

 

Новой парадигмой является то, что топологические изоляторы связаны не с возникновением спонтанного нарушения симметрии в кристалле и связанного с ним возникновения параметра порядка, а с появлением топологического инварианта.

 

Обсуждается аналогия свойств топологических изоляторов и квантового эффекта Холла. В трехмерных (сильных) топологических изоляторах в объеме имеется щель в спектре, но на поверхности они имеют бесщелевые, топологически защищенные поверхностные электронные состояния с нулевыми эффективными массами электронов и дырок (как в графене).

 

Электроны на поверхности топологического изолятора имеют жесткую корреляцию направления спина и импульса – их спин перпендикулярен импульсу, и это свойство подтверждено экспериментально. Это приводит к необычным свойствам коллективных возбуждений на поверхности топологических изоляторов - связанным волнам плотности заряда и плотности спина (спин-плазмонам).

 

Обсуждается квантованный магнитоэлектрический эффект в топологических изоляторах и связанные с ним киральные элементарные возбуждения и киральные оптические отклики, а также возможные применения этого эффекта для записи информации.

 

Обсуждаются свойства дионов – "связанных" состояний электронов над поверхностью топологических диэлектриков (с открытой магнитными примесями щелью) и магнитных монополей изображения, соответствующих наведенной электронами магнитной поляризации.

 

Извините, страница в разработке. YouTube видео скоро будет доступно

Скачать .webm

Скачать mp4