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Theory of statistical topological insulators

Descripción del proyecto

Un marco teórico para caracterizar una nueva clase de aislantes topológicos

La topología, una rama de las matemáticas cuyos orígenes se remontan a finales del primer decenio del siglo XIX, se ocupa de las propiedades que se conservan o no varían con las deformaciones. En los últimos quince años se ha descubierto un número cada vez mayor de materiales topológicos únicos y exóticos, como los aislantes topológicos cuyas superficies son conductoras mientras que la masa subyacente es aislante. La conducción superficial está protegida por las propiedades topológicas de la masa si existe una simetría fundamental. El equipo del proyecto STATOPINS, financiado por el Consejo Europeo de Investigación, investigará hasta qué punto se mantiene la protección cuando la simetría protectora solo está presente en un sentido estadístico (de media) y desarrollará una teoría general de tales «aislantes topológicos estadísticos».

Objetivo

Topological insulators (TI) are a novel class of materials with insulating bulk and conducting surface. The conduction of the surface is protected by the topological properties of the bulk, as long as a fundamental symmetry is present (for instance time-reversal symmetry). My goal is to investigate to what limits does the protection hold in cases where the protecting symmetry is broken, and only present in statistical sense, after averaging over the disordered ensemble. In a pilot study I showed that materials that are protected by such average symmetry, which I have called “statistical topological insulators” (STI) significantly extend the classification of topological phases of matter and promise new methods to robustly control the conducting surface properties. I plan to develop a general theory of STI for physically relevant symmetries, describe the observable properties of their protected surface states, invent ways to predict whether materials are expected to be STI, and explore the generalization of STIs to strongly interacting topological phases of matter. I expect that the outcome of my research will significantly extend our understanding of topological phases of matter, and provide new ways to design materials with robust properties.

Régimen de financiación

ERC-STG - Starting Grant

Institución de acogida

TECHNISCHE UNIVERSITEIT DELFT
Aportación neta de la UEn
€ 1 355 103,00
Dirección
STEVINWEG 1
2628 CN Delft
Países Bajos

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Región
West-Nederland Zuid-Holland Delft en Westland
Tipo de actividad
Higher or Secondary Education Establishments
Enlaces
Coste total
€ 1 355 103,00

Beneficiarios (1)