Fritz Heusler 1866-1947, Hermann Weyl 1885-1955 y Michael Berry 1941- son tres científicos de renombre cuyo trabajo ha llevado a nuevas e importantes ideas sobre la ciencia de los materiales, la topología y la física de la materia condensada.Los campos de la ciencia se han unido recientemente con el descubrimiento de nuevas y emocionantes propiedades cuánticas en nuevas clases de material que podrían permitir nuevas ciencias, incluidas las tecnologías informáticas y la catálisis.
Heusler es el nombre del descubridor de compuestos principalmente magnéticos que fueron de interés hace bastante tiempo. Pero recientemente se descubrió que estos compuestos albergan propiedades topológicas no triviales que abren un gran campo de física novedosa. Oculto en la estructura de la banda de energíade estos materiales son puntos singulares que pueden describirse con herramientas matemáticas que se originan en Weyl; estos puntos están asociados con el descubrimiento de cuasi partículas que ahora se llaman fermiones de Weyl. No se encuentran entre las partículas elementales de la física de alta energía, perocreemos que existen en materiales sólidos y determinan su topología. El tercer nombre Berry representa los efectos medibles que revelan la física en cuestión. En ciertas condiciones bien definidas existe un campo vectorial, similar al campo magnético, llamado curvatura de Berry.Determina la magnitud de una serie de efectos importantes, como el efecto Hall anómalo y el efecto Hall Spin. Es el arte del experimento.Talist para modificar adecuadamente los materiales para ajustar la curvatura de Berry y así hacer visible la topología.En esta revisión, se dan una gran cantidad de ejemplos para diversas propiedades de simetría de los compuestos de Heusler, una gran clase de materiales que se pueden ajustar fácilmente para mostrar un orden magnético ferromagnético, antiferromagnético, no colineal o compensado.Estos ordenamientos magnéticos dan lugar a pronunciados efectos eléctricos y termoeléctricos cuyas huellas digitales están descubiertas y explicadas, incluidas las estructuras de vórtice en forma de partículas, los antiskyrmions que son típicos de un determinado subconjunto de compuestos de Heusler.
Considerando la gran cantidad de compuestos inorgánicos existentes y la gran cantidad de materiales topológicos no magnéticos recientemente propuestos, los compuestos de Heusler sirven como un sistema modelo para la comprensión y el impacto del magnetismo en la topología. La simetría de ruptura del tiempo de ruptura a través del magnetismo o un campo magnético externo puedeconducen a efectos aún mayores que en los materiales no magnéticos basados en la gran separación entre los puntos de Weyl de diferentes quiralidades. Según un estudio sistemático de los materiales de Heusler, predecimos que hay una gran cantidad de materiales magnéticos topológicos en espera de ser descubiertos.
Con respecto a las aplicaciones, el gran efecto Nernst y los efectos Hall clásicos y cuánticos alrededor de la temperatura ambiente basados en las altas temperaturas de Curie de los compuestos Heusler y sus parientes tienen el potencial de tener un gran impacto en la conversión de energía y los dispositivos electrónicos cuánticos para espintrónica o cuánticainformática.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto Max Planck de Física Química de Sólidos . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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