二维拓扑材料内发现新奇电子效应

由德国研究中心Julich领导的一个国际研究团队在最新一期《自然通讯》杂志上写道，他们首次证明了二维材料中存在一种奇怪的电子态——费米弧，这为新型量子材料及其在新一代自旋电子学和量子计算中的潜在应用奠定了基础。

研究人员解释说，他们探测到的费米弧是费米面的一种特殊形式在费米表面凝聚态物理中用来描述金属中电子的动量分布通常这些费米面代表封闭面，而费米弧等例外非常罕见，通常与超导，负磁阻，反常量子传输效应等奇特性质有关

目前，科学家面临着按需控制材料的物理性质的技术挑战，但这种实验测试在很大程度上仅限于块体材料开展薄拓扑二维材料的相关研究是凝聚态科学领域的一大挑战

由于电子与晶体结构的相互作用，拓扑材料具有特殊的性质，不受干扰另一方面，二维材料是仅由一层原子或分子组成的材料，其中著名的二维材料是石墨烯，由单层碳原子组成由于其不同寻常的特性，目前科学家们正在对其进行深入研究

研究中使用的最新材料是二维铁原子层与石墨烯相比，这些二维混合磁体也有其独特的特性，例如，它们可以在设备中找到手性异常的潜在应用，也有望为强关联拓扑材料开辟一个新的研究领域

研究人员在意大利Elettra同步辐射实验室进行实验，在材料中发现了一种新颖的电子效应——费米弧这一发现表明，科学家可以通过外磁场对低维系统中的拓扑态进行量子控制，未来可以利用外磁场让二维材料在人工智能和信息处理领域大显身手