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[Dec 13, 2013] 김기석 교수 연구실 - Dirac versus Weyl Fermions in Topological Insulators: Adler-Bell-Jackiw Anomaly in Transport Phenomena

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저널명 Dirac versus Weyl Fermions in Topological Insulators: Adler-Bell-Jackiw Anomaly in Transport Phenomena
담당교수김기석
조회2,477
작성자최고관리자
발표일2013-12-13

본문

[Dec 13, 2013] 김기석 교수 연구실 - Dirac versus Weyl Fermions in Topological Insulators: Adler-Bell-Jackiw Anomaly in Transport Phenomena


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“Weyl 금속의 위상구조의 특이성에서 기인한 이상 수송 현상 관측”
Weyl 금속은 그것의 금속 성질과 특별한 위상적 구조를 동시에 가지고 있기 때문에 상호작용하는 새로운 위상적 양자 상태를 구현하기 위한 플랫폼으로 여겨지고 있어 최근에 활발하게 연구되고 있다. 김기석 교수는 대구대학교 김헌정 교수와 일본 야마가타 대학교 사사키 교수, 중국의 왕 박사와의 공동 연구를 통해서 그 동안 이론적으로만 제안 되었던 Weyl 금속의 위상적 특성을 특별한 배치의 자기장과 전기장을 가하여 그것의 이상 수송 현상을 관측함으로써 처음으로 Weyl 금속의 존재를 실험적으로 증명하였다. 본 연구는 “위상적” 란다우-페르미 액체 상태를 구현하기 위한 주춧돌로 역할을 할 것으로 기대한다.

Dirac metals (gapless semiconductors) are believed to turn into Weyl metals when perturbations, which break either time reversal symmetry or inversion symmetry, are employed. However, no experimental evidence has been reported for the existence of Weyl fermions in three dimensions. Applying magnetic fields near the topological phase transition from a topological insulator to a band insulator in Bi1-xSbx we observe not only the weak antilocalization phenomenon in magnetoconductivity near zero magnetic fields (B < 0.4 T), but also its upturn above 0.4 T only for E//B. This ‘‘incompatible’’ coexistence between weak antilocalization and ‘‘negative’’ magnetoresistivity is attributed to the Adler-Bell-Jackiw anomaly (‘‘topological’’ EㆍB term) in the presence of weak antilocalization corrections.
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