Fakulta matematiky, fyziky
a informatiky
Univerzita Komenského v Bratislave

Piatkový seminár fyziky - Tomáč Bzdušek (11.3.2016)

v piatok 11.3.2016 o 14:00 hod. v miestnosti F2/272


05. 03. 2016 16.11 hod.
Od: Peter Markoš

Prednášajúci: Tomáš Bzdušek (ETH Zurich)

Názov prednášky: Nodálne polokovy v materiáloch s nesymorfickými symetriami

Termín: 11.3.2016, 14:00 hod., F2/272


Abstrakt:
Nodálne (uzlové) polokovy sú materiály, v ktorých sa vodivostný a valenčný pás dotýkajú v bodoch alebo pozdĺž čiar v Brillouinovej zóne. Tieto dotyky sa konvenčne nazývajú uzlové body a čiary. Pásová štruktúra týchto materiálov vedie k topologicky chráneným povrchovým stavom, príkladmi ktorých sú Fermiho oblúky či povrchové ploché pásy. Tieto povrchové stavy súvisia s pozoruhodnými druhmi transportu v nodálnych polokovoch, akými sú napríklad chirálne Landauove hladiny, anomálny magnetotransport či vyššie-teplotná supravodivosť. Napriek týmto očakávaným vlastnostiam je však počet experimentálne známych nodálnych polokovov veľmi malý. V tomto seminári poukážeme na súvislosť medzi existenciou uzlov na Fermiho ploche a nesymorfickými symetriami, t.j. bodovými symetriami zloženými s posunutím o zlomok mriežkového vektora. Ide o trik, ktorý už bol pri skúmaní istých druhov nodálnych polokovov úspešne použitý [1,2]. Vnašej práci [3] poukazujeme, že ten istý matematický trik dokáže v istých priestorových grupách zaistiť na Fermiho hladine existenciu topologicky komplikovanejších uzlov, ktoré nazývame „uzlová reťaz“ a „uzlová sieť“, t.j. dvoch alebo troch navzájom kolmých a dotýkajúcich sa uzlových slučiek. Na základe výpočtov z prvých princípov predpovedáme, že existujúci materiál IrF4 je polokov s nodálnou reťazou. Na príklade tohto materiálu si vysvetlíme topologické invarianty a povrchové stavy súvisiace s nodálnymi reťazami a sieťami, a naznačíme možné transportné vlastnosti.