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电子能带结构的拓扑结构。

The topology of electronic band structures.

作者信息

Narang Prineha, Garcia Christina A C, Felser Claudia

机构信息

John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences, Harvard University, Cambridge, MA, USA.

Max-Planck-Institut für Chemische Physik fester Stoffe, Dresden, Germany.

出版信息

Nat Mater. 2021 Mar;20(3):293-300. doi: 10.1038/s41563-020-00820-4. Epub 2020 Nov 2.

DOI:10.1038/s41563-020-00820-4
PMID:33139890
Abstract

The study of topology as it relates to physical systems has rapidly accelerated during the past decade. Critical to the realization of new topological phases is an understanding of the materials that exhibit them and precise control of the materials chemistry. The convergence of new theoretical methods using symmetry indicators to identify topological material candidates and the synthesis of high-quality single crystals plays a key role, warranting discussion and context at an accessible level. This Perspective provides a broad introduction to topological phases, their known properties, and material realizations. We focus on recent work in topological Weyl and Dirac semimetals, with a particular emphasis on magnetic Weyl semimetals and emergent fermions in chiral crystals and their extreme responses to excitations, and we highlight areas where the field can continue to make remarkable discoveries. We further examine open questions and directions for the topological materials science community to pursue, including exploration of non-equilibrium properties of Weyl semimetals and cavity-dressed topological materials.

摘要

在过去十年中,与物理系统相关的拓扑学研究迅速加速。实现新拓扑相的关键在于对展现这些相的材料的理解以及对材料化学的精确控制。利用对称性指标识别拓扑材料候选物的新理论方法与高质量单晶的合成相结合,发挥了关键作用,值得在易于理解的层面进行讨论并提供背景信息。本视角文章对拓扑相、其已知性质以及材料实现进行了广泛介绍。我们聚焦于拓扑外尔和狄拉克半金属的近期研究工作,特别强调磁性外尔半金属以及手性晶体中的涌现费米子及其对激发的极端响应,并且我们突出了该领域能够继续取得显著发现的领域。我们进一步探讨了拓扑材料科学界有待解决的问题和研究方向,包括对外尔半金属非平衡性质和腔修饰拓扑材料的探索。

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The topology of electronic band structures.电子能带结构的拓扑结构。
Nat Mater. 2021 Mar;20(3):293-300. doi: 10.1038/s41563-020-00820-4. Epub 2020 Nov 2.
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