États topologiques à la surface de l'or

Abstrait

Les surfaces d'or présentent des états électroniques particuliers, considérés comme un prototype des états de surface de Shockley. Ces états de surface sont couramment utilisés pour évaluer les performances de la spectroscopie de photoémission résolue en angle (ARPES) et de la spectroscopie à effet tunnel. Nous montrons ici que ces états de surface de Shockley peuvent être réinterprétés comme des états de surface topologiquement dérivés (TDSS) d'un isolant topologique (IT), un état quantique récemment découvert. À partir de calculs de structure de bandes, les invariants de type Z2 de l'or peuvent être précisément définis pour caractériser un IT. De plus, nos mesures ARPES valident l'existence des TDSS en détectant la dispersion des états de surface inoccupés. Ces mêmes TDSS sont également observés sur les surfaces d'autres métaux nobles bien connus (par exemple, l'argent, le cuivre, le platine et le palladium), ce qui apporte un nouvel éclairage sur ces états de surface connus depuis longtemps.