BESSY II: Experimenteller Nachweis einer exotischen Quantenphase in Au2Pb
Die Abbildung zeigt die gemessene Energie-Impuls-Beziehung für Au2Pb. Das lineare Verhalten ist der Nachweis für ein Dirac-Semimetall. Zusätzlich wird ein Lifshitz-Übergang beobachtet: Bei Temperaturen 223 K und darunter verhalten sich die Elektronen wie positiv geladene Teilchen, bei Raumtemperatur dagegen wie negativ geladene. © HZB
Ein Team am HZB hat die elektronische Struktur von Au2Pb an BESSY II durch winkelaufgelöste Photoemissionsspektroskopie über einen weiten Temperaturbereich untersucht: Die Ergebnisse zeigen die elektronische Struktur eines dreidimensionalen topologischen Dirac-Semimetalls und stehen im Einklang mit theoretischen Berechnungen.
Die experimentellen Daten zeigen die charakteristische Signatur eines Lifshitz-Übergangs. Die Studie erweitert die Palette der derzeit bekannten Materialien, die dreidimensionale Dirac-Phasen aufweisen. Außerdem zeigt der beobachtete Lifshitz-Übergang einen praktikablen Mechanismus auf, mit dem die Ladungsträgerart bei der Stromleitung umgeschaltet werden kann, ohne dass das Material mit Fremdatomen dotiert werden müsste. Zudem wird das Au2Pb als Kandidat für die Realisierung eines topologischen Supraleiters interessant.
Die Studie, die auch theoretische Rechnungen aus San Sebastian und Materialsynthese aus Princeton umfasst, wurde in der Zeitschrift Physical Review Letters als "Editor's Suggestion" ausgewählt.
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- Wissenschaft in Berlin: Kooperativ, vielfältig, innovativ, internationalWissenschaft ist ein zentraler gesellschaftlicher und wirtschaftlicher Faktor für Berlin. Sie schafft Arbeitsplätze und Wertschöpfung, zieht Talente aus aller Welt an und bereichert das Stadtleben durch offenen Wissensaustausch und Transfer. Eine Investition, die sich auszahlt. Damit Berlin auch in Zukunft zu den international führenden Wissenschaftsstandorten gehört, muss Wissenschaft noch stärker auf die politische Agenda. Dafür steht BR50: über 50 außeruniversitäre Forschungseinrichtungen, darunter das HZB, bündeln in diesem Netzwerk ihre Kräfte. Mit einem Positionspapier wendet sich BR50 nach der Wahl in Berlin nun an die Politik, flankiert von der Kampagne „𝗪𝗶𝗿 𝗳𝗼𝗿𝘀𝗰𝗵𝗲𝗻 𝗳ü𝗿 𝗕𝗲𝗿𝗹𝗶𝗻.“
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