Новый тип топологического электронного перехода в металлах при изменении энергии Ферми

Abstract

Предсказан новый тип электронного топологического перехода, обусловленный скачкообразным изменением дифференциально-геометрических характеристик поверхности Ферми без изменения ее топологии при некоторой критической энергии εd. Этот тип электронного топологического перехода отличается от известных электронных топологических переходов, связанных с изменением топологии поверхности Ферми, тем, что изоэнергетическая поверхность ε(p) = εd не содержит особых точек, в которых скорость электронов обращается в нуль. Показано, что общим для двух типов электронных топологических переходов, связанных со скачкообразным изменением топологии поверхности Ферми и ее дифференциально-геометрических характеристик без изменения топологии, является качественное изменение сферического образа поверхности Ферми, обусловленное скачкообразным изменением количества прообразов точки при сферическом отображении.

Передбачено новий тип електронного топологічного переходу, обумовлений стрибкопод ібною зміною диференційно-геометричних характеристик поверхні Фермі без зміни її тополог ії при деякій критичній енергії εd. Цей тип електронного топологічного переходу відрізняється від відомих електронних топологічних переходів, зв’язаних зі зміною топології поверхні Фермі, тим, що ізоенергетична поверхня ε(p) = εd не містить особливих точок, у яких швидкість електронів звертається в нуль. Показано, що загальною для двох типів електронних топологічних переходів, зв’язаних зі стрибкоподібною зміною топології поверхні Фермі і її диференц ійно-геометричних характеристик без зміни топології, є якісна зміна сферичного образа поверхні Фермі, обумовлена стрибкоподібною зміною кількості прообразів точки при сферичному відображенні.

A new type of topological electron transition occured with a jump-like change in the differential-geometrical characteristics of the Fermi surface (without any modification of its topology) at a certine critical energy εd is predicted. This type of transition differs from the known ones, which are associated with a modification of the Fermi surface topology, in that the constant-energy surface, ε(p) = εd, does not contain particular points at which the electron velocity becomes zero. It is shown that common to these two types of electron topological transitions responsible for by the jump-like changes in the Fermi surface topology and its differential-geometrical characteristics without any modification of topology, is a qualitative change of the spherical image of Fermi surface agreed upon a jump-like change of the number of pre-images under the spherical mapping.