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Titolo: HgTe

 
Ciao a tutti,
 
leggevo di questo 'composto' (un semiconduttore
II - VI) su una vecchia pubblicazione di Landort-
Boernstein che avesse un band-gap (leggermente)
negativo (e' possibile? se si', non sono i metalli
propriamente detti ad avere band-gap negativo?).
 
Leggo da wiki:
 
http://en.wikipedia.org/wiki/Mercury_telluride
 
 
Unique physical properties
 
Recently it was shown both theoretically and
experimentally, that mercury-telluride quantum
well shows a unique new state of matter—the
"topological insulator". In this phase, while the
bulk is an insulator, current can be carried by
electronic states confined close to the sample
edges. Unlike the quantum hall effect, here no
magnetic field is required to create this unique
behavior. In addition, oppositely directed edge
states carry opposite spin projections.
 
Non e' che i singoli passaggi in inglese non mi
siano suff. chiari: e' la materia che per me e' oscura.
 
Qualcuno vuol provarsi a dare delle delucidazioni?
 
Grazie,
Patrizio

 Unique physical properties
 
Sono di passaggio e vado di fretta... hai provato a guardare la voce:
 
 
http://en.wikipedia.org/wiki/Topological_insulator
 
 
e le relative referenze?
 
Bye,
 
  *GB*

   *GB*
 
Ciao
Patrizio

 Me lo leggero' e ti ringrazio sinceramente.
 
Imho, non ha molto senso che stai a chiedere in ISC spiegazioni di
fisica della materia condensata che ti vengono date molto meglio
dal professor Kane:  
http://www.physics.upenn.edu/~kane/
 
 
In particolare su questo argomento ti conviene leggere:
 
 
http://www.physics.upenn.edu/~kane/pubs/p69.pdf
 
   Topological insulators
  This newly discovered phase of matter has become one of the hottest
  topics in condensed-matter physics. It is hard to understand - there
  is no denying it - but take a deep breath, as Charles Kane and
  Joel Moore are here to explain what all the fuss is about
 
 
http://www.physics.upenn.edu/~kane/pubs/p65.pdf
 
   Colloquium: Topological insulators
 
 
http://www.physics.upenn.edu/~kane/pedagogical/WindsorLec1.pdf
 
   Topological Insulators and Superconductors
 
http://www.physics.upenn.edu/~kane/pedagogical/WindsorLec2.pdf
 
   Topological Insulators in 2D and 3D
 
http://www.physics.upenn.edu/~kane/pedagogical/WindsorLec3.pdf
 
   Topological Superconductors, Majorana Fermions
   and Topological Quantum Computation
 
Bye,
 
  *GB*

   *GB*
 
Provero' il resto appena avro' un po' di calma con gli esami,
 
Ciao e grazie

 Ciao e grazie
 
Per tentare di sdebitarmi (spero interessi,non ho
accesso al full text) ti segnalo:
http://www.nature.com/nphys/journal/v7/n5/full/nphys1914.html
 
 
Ciao, Patrizio

 nel secondo caso occorra l'assorbimento di un fonone (?))
 
quasi esattamente, altrimenti è conservato il quasi momento, ma può 
trattarsi di qualsiasi cosa che cambi il quasi momento.
 
Come ciò abbia a che fare con la conduzione nell'Hg-Te Hg-Se non mi è 
chiaro. Anche se è vero che nei metalli la conduzione avviene sempre 
per cambio di quasi-momenti dovuto a transizioni "indirette" nel 
continuo, favorite dal campo esterno applicato. Qui l'aggettivo 
indirette è da riferire al cambiamento di quasi momento non all'azione 
di fononi, in termini perturbativi la cosa si spiega con lo scambio di 
fotoni virtuali fra il campo elettrico esterno e l'elettrone.
 
 
 La proprietà di cui si parla per Hg-Te non è una proprietà di banda, 
ma una proprietà di many-body in regime non perturbativo, se ho capito 
bene. Non ho mai sentito parlare di band gap negativo, nemmeno per i 
metalli, anche se certamente si può argomentare la cosa considerando 
l'estensione delle bande oltre i punti di intersezione dei livelli. 
Cercando in internet vedo che alcuni che si occupano di eterostrutture 
o di cristalli fotonici ne parlano (del resto riescono a variare con 
continuità i parametri strutturali e quindi passare da proprietà 
isolanti a metalliche con continuità).
 
 
Nello specifico però mi pare di capire che passando dagli stati di 
superficie agli stati di bulk la gap si apra, per effetto dimensionale, 
considerando strati di pochi atomi avrai una certa densità di livelli 
che comincia a crescere sopra e sotto lo zero degli stati di 
superficie.
 
 Gli stati di superficie tipici sono quelli del  grafene. Il band gap 
nel grafene è zero, ma c'è una stabilizzazione di coppie, analoghe 
delle coppie di cooper, che può avvenire per scambio di fononi, oppure 
perché le regole di selezione  stabilizzano stati di coppia, di terna, 
o di n-pla a spin definito o altri numeri quantici (per esempio in 
fisica molecolare puoi sentire parlare di numeri quantici del colore 
per il caso di tre fermioni soggetti a gruppo di simmetria SU(3)).
 
 A causa della stabilizzazione questi gruppi di particelle possono 
obbedire ad altra statistica e puoi avere conduzione coerente che non 
si spiega con lo schema ordinario degli elettroni elementari promossi 
in banda di conduzione. Non troverei insensato sentire parlare di 
band-gap negativo magari a proposito di eterostrutture contenenti Hg-Te 
insieme con altri semiconduttori, come effetto delle alterazioni della 
periodicità. C'è un nesso fra le due cose, si e no, gli stati di 
superficie e gli stati longitudinali devono essere trattati insieme. Ma 
le proprietà di conduzione dovute ad una struttura di banda di tipo 
metallico o semimetallico sono da considerare a parte.
 
 

 metallico o semimetallico sono da considerare a parte.
 
Ciao
Patrizio

 Si', cosi' intendevo.
 
Ok
 
Ciao.
 
 

 Ciao.
 
Hai speso molto per me (e te ne sono molto grato),
se credi che non abbia molto senso spenderti
ulteriormente in altre spiegazioni, non preoccuparti
assolutamente.
 
Ciao
Patrizio