Izolatory topologiczne - niespodzianki ukryte w strukturze pasmowej izolatorów

• Autorzy: Cywiński Ł. , Dietl T.

Warianty tytułu

EN

Topological insulators - surprises hidden in the band structure of insulators

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Odkrycie niezwykle stabilnych (topologicznie chronionych) stanów brzegowych i powierzchniowych w izolatorach pasmowych z silnym oddziaływaniem spinowo-orbitalnym jest jednym z najciekawszych wydarzeń w fizyce materii skondensowanej ostatnich lat. Pięciu naukowców, którzy przyczynili się do rozwinięcia teorii tychże "izolatorów topologicznych" oraz jej doświadczalnego potwierdzenia, otrzymało w tym roku nagrodę Europejskiego Towarzystwa Fizycznego. W artykule staramy się przybliżyć podstawy fizyki izolatorów topologicznych, i omawiamy niektóre z najciekawszych zjawisk, których istnienie zostało przewidziane w tych materiałach.

EN

The discovery of unusually stable (topologically protected) edge and surface states in band insulators having strong spin-orbit coupling is one of the most interesting recent developments in condensed matter physics. Five scientists who contributed to the theoretical development of the idea of "topological insulators" and to its experimental confirmation, were awarded the prize of the European Physical Society in this year. In the article we try to explain the basic ideas of the physics of topological insulators, and we discuss some of the most interesting phenomena which have been predicted to occur in these materials.

Słowa kluczowe

PL

izolator topologiczny; struktura pasmowa izolatorów

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Fizyczne
• Czasopismo: Postępy Fizyki
• Rocznik: 2010
• Tom: T. 61, z. 4
• Strony: 134--140
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., fot., rys.

Twórcy

autor

Cywiński Ł.

autor

Dietl T.

• Instytut Fizyki Polskiej Akademii Nauk, Warszawa

Bibliografia

• 1. K.I. Wysokiński, T. Dietl, Postępy Fizyki 36, zeszyt 6, 515(1985).
• 2. D.J. Thouless, M. Kohmoto, M.P. Nightningale, M. den Nijs, Phys. Rev. Lett. 49, 405 (1982).
• 3. S.-C. Zhang, J.P. Hu, Science 294, 823 (2001).
• 4. C.L Kane, E.J. Mele, Phys. Rev. Lett. 95, 226801, Phys. Rev. Lett. 95, 146802 (2005).
• 5. S. Murakami, http://arxiv.org/abs/1006.1188v3.
• 6. B.A. Bernevig, T.L. Hughes, S.-C. Zhang, Science 314, 1757 (2006).
• 7. M. König, S.Wiedmann, C. Brüne, A. Roth, H. Buhmann, L.W. Molenkamp, X.-L. Qi, S.-C. Zhang, Science 318, 767 (2007).
• 8. L. Fu, C.L. Kane, Phys. Rev. B 76, 045302 (2007).
• 9. J.E. Moore, L. Balents Phys. Rev. B 75, 121306 (2007); R. Roy, Phys. Rev. B 79, 195322 (2009).
• 10. D. Hsieh, D. Qian, L Wray, Y. Xia, Y.S. Hor, R.J. Cava, M.Z. Hasan, Nature 452, 970 (2008).
• 11. F. Wilczek, Phys. Rev. Lett. 58, 1799 (1987).
• 12. X.-L Qi, T.L. Hughes, S.-C. Zhang Phys. Rev. 6 78, 195424 (2008); A.M. Essin, J.E. Moore, D. Vanderbilt, Phys. Rev. Lett. 102, 146805 (2009).
• 13. L. Fu, C.L. Kane, Phys. Rev. Lett. 100, 096407 (2008).
• 14. F. Wilczek, Nature Physics, 5, 614 (2009).
• 15. F. Wilczek, Postępy Fizyki 44, zeszyt 6, 565 (1993).
• 16. S. Das Sarma, M. Freedman, C. Nayak, Physics Today 59, 32 (2006).
• Artykuły przeglądowe dotyczące izolatorów topologicznych:
• PI. X.-L. Qi and S.-C. Zhang, Physics. Today 63, 33 (styczeń 2010).
• P2. J.E. Moore, Nature 464, 194 (2010).
• P3. M.Z. Hasan, C.L. Kane, http://arxiv.org/abs/! 002.3895.
• P4. X.-L. Qi, S.-C. Zhang, http://arxiv.org/abs/! 008.2026.