Denna sats har varit känd i över 40 år, men dess implikationer för kvantmaterial undersöks fortfarande. I en ny studie har forskare vid University of California, Berkeley och University of Colorado Boulder visat att Lieb-Schultz-Mattis-teoremet kan användas för att förstå egenskaperna hos en klass av kvantmaterial som kallas Kitaev-material.
Kitaev-material är uppkallade efter den ryske fysikern Alexei Kitaev, som först föreslog att de skulle existera 2006. Dessa material kännetecknas av deras starka spin-omloppskoppling, vilket är samspelet mellan elektronernas spinn och deras orbitala rörelse. Denna interaktion ger upphov till ett antal ovanliga egenskaper, inklusive förmågan att vara värd för Majorana-fermioner, som är kvasipartiklar som beter sig som sina egna antipartiklar.
I sin studie visade forskarna att Lieb-Schultz-Mattis-teoremet kan användas för att förklara förekomsten av Majorana-fermioner i Kitaev-material. De visade också att teoremet kan användas för att förutsäga egenskaperna hos andra Kitaev-material som ännu inte har upptäckts.
Dessa fynd är ett viktigt steg framåt i förståelsen av kvantmaterial. De tillhandahåller ett nytt verktyg för forskare att använda för att designa och konstruera material med specifika egenskaper. Detta kan leda till utvecklingen av ny teknik, såsom kvantdatorer och spintroniska enheter.
Studien är publicerad i tidskriften Physical Review Letters.
