En un metal típico, los electrones se moverán de una región caliente a una fría, llevando tanto calor como carga. En semimetales Weyl, sin embargo, los electrones cerca de los puntos de Weyl forman cuasipartículas que, en un campo magnético, puede contribuir a la conducción de calor sin transportar carga [1, 2]. Este transporte sin carga surge porque la contribución de la carga de dos pares de puntos Weyl se cancelan entre sí (recuadro). Crédito:APS / Alan Stonebraker
Un par de investigadores de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Hong Kong han descubierto que se puede inducir un efecto de sonido quiral cero (CZS) en los semimetales de Weyl. En su artículo publicado en la revista Cartas de revisión física , Zhida Song y Xi Dai describen sus experimentos con semimetales Weyl y lo que encontraron.
Los semimetales de Weyl se han descubierto recientemente, aunque Herman Weyl predijo que existían en 1929. Son materiales topológicos en los que las excitaciones electrónicas exhiben un comportamiento sin masa. Investigaciones anteriores han demostrado que los fermiones que se adhieren al teorema de Weyl existen como cuasipartículas en algunos sólidos, aquellos que tienen bandas de energía de electrones que se cruzan en puntos cercanos a la energía de Fermi.
Notablemente, se comportan de manera diferente a los electrones en los metales:exhiben el efecto magnético quiral. Este efecto se observa cuando un metal Weyl se expone a un campo magnético:se genera una corriente donde las partículas positivas y negativas se mueven en paralelo y antiparalelo al campo magnético. En tales situaciones, el flujo de corriente es cero porque las partículas se anulan entre sí. Esto cambia sin embargo, cuando el semimetal se coloca en una corriente eléctrica paralela que da como resultado un flujo de cuasipartículas, un efecto conocido como anomalía quiral. En este nuevo esfuerzo, Song y Dai han demostrado que el efecto magnético quiral también puede conducir a un fenómeno llamado sonido quiral cero (CZS), un mecanismo de transporte de calor recientemente descubierto que se puede ver en los semimetales de Weyl.
El sonido cero se produce debido a las vibraciones, pero es transportado por la distribución del momento de los electrones cuando existen cerca del Nivel de Fermi. El estudio informa que han existido todo el tiempo, que ocurre cuando los investigadores colocan un semimetal de Weyl en un campo magnético, ahora, los investigadores los han observado en acción. Informan que el efecto contribuye a la conductividad térmica de dichos materiales. También señalan que su velocidad se puede modular alterando el campo magnético. Y señalan que el efecto se puede medir utilizando una variedad de técnicas, como emplear bomba y sonda. Describen su descubrimiento como un "modo de sonido completamente nuevo llevado por los fermiones de Weyl bajo un campo magnético".
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