Een paar onderzoekers van de Hong Kong University of Science and Technology hebben ontdekt dat een chiraal nulgeluid (CZS) effect kan worden geïnduceerd in Weyl-halfmetalen. In hun artikel gepubliceerd in het tijdschrift Fysieke beoordelingsbrieven , Zhida Song en Xi Dai beschrijven hun experimenten met Weyl-halfmetalen en wat ze vonden.

Weyl-halfmetalen zijn pas recent ontdekt, hoewel ze in 1929 werden voorspeld door Herman Weyl. Het zijn topologische materialen waarin elektronische excitaties massaloos gedrag vertonen. Voorafgaand onderzoek heeft aangetoond dat fermionen die voldoen aan de stelling van Weyl als quasideeltjes in sommige vaste stoffen voorkomen - die met elektronenenergiebanden die elkaar kruisen op punten dicht bij de Fermi-energie.

Opmerkelijk, ze gedragen zich anders dan elektronen in metalen - ze vertonen het chirale magnetische effect. Dit effect wordt waargenomen wanneer een Weyl-metaal wordt blootgesteld aan een magnetisch veld - er wordt een stroom gegenereerd waarbij positieve en negatieve deeltjes parallel en anti-parallel aan het magnetische veld bewegen. In dergelijke situaties, de stroomstroom is nul omdat de deeltjes elkaar opheffen. Dit verandert, echter, wanneer het halfmetaal in een parallelle elektrische stroom wordt geplaatst, wat resulteert in een quasideeltjesstroom - een effect dat bekend staat als de chirale anomalie. In deze nieuwe poging Song en Dai hebben aangetoond dat het chirale magnetische effect ook kan leiden tot een fenomeen dat het chirale nulgeluid (CZS) wordt genoemd, een nieuw ontdekt warmtetransportmechanisme dat te zien is in Weyl-halfmetalen.

Geen geluid ontstaat door trillingen, maar het wordt gedragen door de momentumverdeling van elektronen wanneer ze in de buurt van het Fermi-niveau bestaan. De studie meldt dat ze altijd al hebben bestaan, gebeurt wanneer onderzoekers een Weyl-halfmetaal in een magnetisch veld plaatsen - nu, de onderzoekers hebben ze in actie geobserveerd. Ze melden dat het effect bijdraagt ​​aan de thermische geleidbaarheid van dergelijke materialen. Ze merken ook op dat de snelheid ervan kan worden gemoduleerd door het magnetische veld te veranderen. En ze merken op dat het effect kan worden gemeten met behulp van een verscheidenheid aan technieken, zoals het gebruik van pomp en sonde. Ze beschrijven hun ontdekking als een "compleet nieuwe geluidsmodus gedragen door Weyl-fermionen onder een magnetisch veld."

© 2019 Wetenschap X Netwerk