| 고차 위상 절연체 구현의 이론적 근거 제시 | ||
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 중국과학기술대학교 허페이(合肥)마이크로스케일물질과학국가연구센터 차오전화(乔振华) 연구팀은 협력 기관과 공동으로 이론적으로 저차원 시스템 고차 위상 절연체를 예측하는 연구에서 획기적인 성과를 달성했다. 해당 성과는 "Physical Review Letters"에 게재되었다. 위상 양자 시스템은 현시대 응집물질물리학에서 핫한 연구 분야이다. 최근, 대칭성과 재료 데이터베이스를 결합한 고플럭스 계산을 통해 수십 가지의 2차원 위상 절연체 재료가 발표되었다. 그 중, 대부분의 이미 발견된 재료 시스템은 상술한 두 가지 이론 모델로 효과적으로 설명할 수 있다. 위상 절연체 개념의 지속적인 보급에 따라, 2차원과 3차원 층상 재료 시스템에 광범위하게 존재하는 새로운 위상적 상(Topological phase)이 지속적으로 발견되었다. 최근의 이론적 연구는 위상적 상을 고차원으로 확장시켰다. N차원 고차 절연체의 N-1차원 경계는 여전히 절연되었지만 N-2차원의 가장자리 또는 모서리에는 위상의 보호를 받는 전자상태가 있다. 2차원 고차 위상 절연체에 있어서, 전자는 경계에서 전달될 수 없지만 두 변이 교차하는 모서리에서 제로 에너지의 전자상태가 나타날 수 있다. 그러나 이러한 2차원 고차 위성 절연체는 응집물질 시스템에서 아직 구현되지 않았다. 연구진은 1차에서 2차 위상 절연체 조종을 구현하는 새로운 방안을 제안하였다. 즉, 2차원 1차 위상 절연체에서 평면 내 자기 모멘트를 유도함으로써 2차원 2차 위상 절연체를 구현한다. 1차 위상 절연체는 시간 반전 대칭성 보호를 받지만 평면 내 자기 모멘트의 출현은 해당 대칭성을 파괴하여 위상 절연체를 평범하게 만든다. 아울러, 전도성 경계상태도 대칭성 파괴 때문에 절연되어 전도성을 상실하며 두개 절연 경계 교차점에서 제로 에너지 전자상태가 나타난다. 정보출처 : http://digitalpaper.stdaily.com/http_www.kjrb.com/kjrb/html/2020-05/07/content_444323.htm?div=-1&tdsourcetag=s_pctim_aiomsg |
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