Esquemas de la unidad bcc (panel izquierdo) del cristal fonónico y su superficie (010) (panel derecho) con dos espejos deslizantes Gx y Gz. B, 3D bcc BZ y su superficie (010) BZ. Las esferas de colores resaltan los puntos de Dirac a granel con igual frecuencia y sus proyecciones sobre la superficie BZ. C, Bandas masivas simuladas a lo largo de varias direcciones de alta simetría. D, Esquema de las dispersiones de estado de superficie quad-helicoidal (superficies de color), donde el cono gris etiqueta la proyección de estados generales. mi, Bandas de superficie simuladas a lo largo de un bucle de impulso circular de radio 0.4π / a (como se muestra en f) centrado en P. Las regiones de sombra indican los estados generales proyectados. (f) Gráfico 3D de la dispersión superficial simulada en el primer cuadrante de la superficie BZ. Las proyecciones de banda a granel no se muestran para mayor claridad. Crédito:POR Xiangxi Cai, Liping Ye, Chunyin Qiu, Meng Xiao, Rui Yu, Manzhu Ke, Zhengyou Liu
Los semimetales de Dirac son estados críticos de fases topológicamente distintas. Tales estados topológicos sin brechas se han logrado mediante un mecanismo de inversión de banda, en el que los puntos de Dirac pueden ser aniquilados por pares por perturbaciones sin cambiar la simetría del sistema. Aquí, Los científicos en China informan de una observación experimental de los puntos de Dirac que son reforzados completamente por la simetría del cristal usando un cristal fonónico no simmórfico. En sus experimentos se demuestran nuevos estados de superficie topológicos.
El descubrimiento de nuevos estados topológicos de la materia se ha convertido en un objetivo vital en la física fundamental y la ciencia de los materiales. Un semimetal de Dirac (DSM) tridimensional (3-D), acomodando muchas propiedades de transporte exóticas como magnetorresistencia anómala y movilidad ultra alta, es una plataforma excepcional para explorar las transiciones de fase topológica y otros estados cuánticos topológicos novedosos. También es de interés fundamental servir como una realización en estado sólido de un vacío de Dirac (3 + 1) dimensional. Hasta ahora, los puntos de Dirac realizados siempre vienen en pares y podrían eliminarse mediante su fusión y aniquilación por pares a través del ajuste continuo de parámetros que preservan la simetría del sistema.
En un nuevo artículo publicado en Ciencias de la luz y aplicaciones , científicos del Laboratorio Clave de Micro y Nanoestructuras Artificiales del Ministerio de Educación y Facultad de Física y Tecnología, Universidad de Wuhan, Porcelana, Divulgamos una realización experimental de un cristal fonónico 3-D que alberga puntos de Dirac reforzados por simetría en las esquinas de la zona de Brillouin. Marcadamente diferente de los DSM existentes, la aparición de puntos de Dirac es un resultado inevitable del grupo espacial no simmórfico del material, que no se puede eliminar sin cambiar la simetría del cristal. Además de los puntos de Dirac identificados directamente mediante mediciones de transmisión resueltas en ángulo, Las mediciones de superficie y los espectros de Fourier asociados revelan estados de superficie altamente intrincados de cuatro helicoides. Específicamente, los estados de superficie se componen de cuatro ramas espirales cruzadas sin huecos y, por lo tanto, son sorprendentemente diferentes a los estados de superficie del arco de Fermi doble observados recientemente en sistemas electrónicos y fotónicos.
"Este estudio puede abrir nuevas formas de controlar el sonido, como darse cuenta de radiación y dispersión de sonido inusuales, considerando la dispersión cónica y la densidad de fuga de estados alrededor de los puntos de Dirac. La dispersión alrededor del punto de Dirac es isotrópica, y por lo tanto, nuestro sistema macroscópico sirve como una buena plataforma para simular la física relativista de Dirac, "pronostican los científicos.
