論文の概要: Topological Quantum Matter to Topological Phase Conversion:
Fundamentals, Materials, Physical Systems for Phase Conversions, and Device
Applications
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2102.06294v2
- Date: Tue, 6 Apr 2021 20:32:11 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-11 11:52:49.390946
- Title: Topological Quantum Matter to Topological Phase Conversion:
Fundamentals, Materials, Physical Systems for Phase Conversions, and Device
Applications
- Title（参考訳）: トポロジカル量子物質からトポロジカル位相変換:基本、材料、位相変換のための物理系およびデバイス応用
- Authors: Md Mobarak Hossain Polash, Shahram Yalameha, Haihan Zhou, Kaveh Ahadi,
Zahra Nourbakhsh, and Daryoosh Vashaee
- Abstract要約: レビュー記事では、トポロジカルフェーズの詳細、変換プロセス、および潜在的な物理システムについて紹介する。
デバイスにおけるトポロジカルな性質の適用は、トポロジカルな位相変換を制御する物理的構造の開発が遅いため、依然として制限されている。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The spin-orbit coupling field, an atomic magnetic field inside a Kramer's
system, or discrete symmetries can create a topological torus in the Brillouin
Zone and provide protected edge or surface states, which can contain
relativistic fermions, namely, Dirac and Weyl Fermions. The topology-protected
helical edge or surface states and the bulk electronic energy band define
different quantum or topological phases of matters, offering an excellent
prospect for some unique device applications. Device applications of the
quantum materials rely primarily on understanding the topological properties,
their mutual conversion processes under different external stimuli, and the
physical system for achieving the phase conversion. There have been tremendous
efforts in finding new topological materials with exotic topological phases.
However, the application of the topological properties in devices is still
limited due to the slow progress in developing the physical structures for
controlling the topological phase conversions. Such control systems often
require extreme tuning conditions or the fabrication of complex multi-layered
topological structures. This review article highlights the details of the
topological phases, their conversion processes, along with their potential
physical systems, and the prospective application fields. A general overview of
the critical factors for topological phases and the materials properties are
further discussed to provide the necessary background for the following
sections.
- Abstract（参考訳）: スピン軌道カップリング場、クラマー系内の原子磁場、あるいは離散対称性は、ブリルアンゾーンに位相トーラスを生成でき、保護されたエッジまたは表面状態を提供し、相対論的フェルミオン、すなわちディラックとワイル・フェルミオンを含むことができる。
トポロジーで保護されたヘリカルエッジまたは表面状態とバルク電子エネルギーバンドは、異なる量子またはトポロジカルな物質の位相を定義し、いくつかのユニークなデバイス応用への優れた展望を提供する。
量子材料のデバイス応用は主に位相特性の理解、異なる外部刺激下での相互変換過程、位相変換を実現する物理系に依存する。
エキゾチックな位相相を持つ新しい位相材料を見つけることには大きな努力があった。
しかし、トポロジカル位相変換を制御する物理構造の開発が遅いため、デバイスにおけるトポロジカル特性の適用は依然として限られている。
このような制御システムは、しばしば極端なチューニング条件や複雑な多層トポロジー構造の作成を必要とする。
本稿では, トポロジカルフェーズの詳細, 変換プロセス, 物理システム, 将来的な応用分野について概説する。
さらに, 位相相の臨界因子と材料特性について概説し, 次の節に必要な背景について述べる。
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