Chiral nul -lyd fundet i Weyl -halvmetaller

Et par forskere ved Hong Kong University of Science and Technology har fundet ud af, at en chiral zero sound (CZS) -effekt kan induceres i Weyl -halvmetaller. I deres papir offentliggjort i tidsskriftet Fysisk gennemgangsbreve , Zhida Song og Xi Dai beskriver deres eksperimenter med Weyl -halvmetaller og hvad de fandt.

Weyl -halvmetaller er først for nylig blevet opdaget, selvom de blev forudsagt at eksistere i 1929 af Herman Weyl. De er topologiske materialer, hvor elektroniske excitationer udviser masseløs adfærd. Tidligere forskning har vist, at fermioner, der holder sig til Weyls sætning, eksisterer som kvasipartikler i nogle faste stoffer - dem, der har elektronenergibånd, der krydser på punkter tæt på Fermi -energien.

Især de opfører sig anderledes end elektroner i metaller - de udviser den kirale magnetiske effekt. Denne effekt observeres, når et Weyl-metal udsættes for et magnetfelt-der genereres en strøm, hvor positive og negative partikler bevæger sig parallelt og antiparallelle til magnetfeltet. I sådanne situationer, strømmen er nul, fordi partiklerne annullerer hinanden. Dette ændrer sig, imidlertid, når halvmetallet placeres i en parallel elektrisk strøm, hvilket resulterer i en kvasipartikelstrøm - en effekt kendt som den chirale anomali. I denne nye indsats, Song og Dai har vist, at den chirale magnetiske effekt også kan føre til et fænomen kaldet chiral zero sound (CZS), en nyopdaget varmetransportmekanisme, der kan ses i Weyl -halvmetaller.

Nul lyd opstår på grund af vibrationer, men det bæres af elektronernes momentumfordeling, når de findes nær Fermi -niveauet. Undersøgelsen rapporterer, at de har eksisteret hele tiden, sker, når forskere placerer et Weyl -halvmetal i et magnetfelt - nu, forskerne har observeret dem i aktion. De rapporterer, at effekten bidrager til termisk ledningsevne af sådanne materialer. De bemærker også, at dens hastighed kan moduleres ved at ændre magnetfeltet. Og de bemærker, at effekten kan måles ved hjælp af en række forskellige teknikker, såsom brug af pumpe og sonde. De beskriver deres opdagelse som en "helt ny lydtilstand båret af Weyl fermioner under et magnetfelt."

© 2019 Science X Network