物性物理学：トポロジカル電子物質のカタログ

セレン化ビスマス、ヒ化タンタル、ビスマス化ナトリウムなどのトポロジカル電子物質は、バルクでは非従来型の線形応答を示し、境界では異常なギャップレス状態を示す。トポロジカル電子物質は、基礎面でも応用面でも興味深く、高性能エレクトロニクスや量子コンピューティングに用いられる可能性がある。しかし、トポロジカル不変性（すなわちトポロジカルノード）の計算は、物質に関する経験と高度な理論的手段に関する専門知識の両方を必要とし、困難であることから、トポロジカル電子物質の発見が妨げられてきた。今回我々は、大多数の非磁性物質において非自明なバンドトポロジーを診断する、効果的かつ効率的な完全自動アルゴリズムを紹介する。今回のアルゴリズムは、最近開発された、占有バンドの対称表現とトポロジカル不変量の網羅的マッピングに基づいている。我々は、結晶データベースにおいて利用可能な合計3万9519種の物質を診断し、そのうち8056種もの物質がトポロジー的に非自明であることを見いだした。全ての結果は、インタラクティブなユーザーインターフェースを有するデータベースで利用・検索できる。

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