Исследователи из Венского технического университета обнаружили, что топологические состояния вещества могут возникать даже в материалах, где классическое представление об электронах как о частицах теряет смысл. Работа опубликована в Nature Physics.
Традиционно топологические свойства, объясняющие устойчивость некоторых квантовых состояний, описывались в рамках модели, где электроны ведут себя как частицы с определенной скоростью. Однако в материале CeRu₄Sn₆ при экстремально низких температурах наблюдается квантово-критическое поведение, характеризующееся сильными флуктуациями между состояниями. В таком режиме модель частиц считается неприменимой.
Несмотря на это, эксперименты выявили в материале спонтанный эффект Холла — четкий признак топологических состояний. Удивительно, но этот эффект был наиболее силен именно в пиковой области квантово-критических флуктуаций и исчезал при их подавлении.
Это открытие доказывает, что топологические состояния являются более универсальным явлением, чем считалось. Для их существования не обязательна картина мира частиц. Обобщенное определение топологии, основанное на абстрактных математических принципах, позволяет ей проявляться и в системах с сильными квантовыми флуктуациями. Это открывает новую стратегию поиска перспективных топологических материалов среди многочисленных классов квантово-критических соединений.
Зильке Бюлер-Пашен (слева), Диего Цокко и Диана Киршбаум. Фото: Венский технический университет.
Дополнительная информация: Kirschbaum, D.M., et al. Emergent topological semimetal from quantum criticality, Nature Physics (2026). DOI: 10.1038/s41567-025-03135-w, www.nature.com/articles/s41567-025-03135-w
Источник: https://phys.org/news/2026-01-state-quantum-material.html