Nature Communication文獻導讀：拓撲學解釋磁場對非磁性金屬的影響

站在傳統數學的角度，為解釋材料物理現象提供了一個新的視角，為新材料的研發提供了助力。目前，一個國際物理學家團隊對一種非磁性材料加磁，可以提高其70%的電導率。這與傳統物理觀點截然相反。

一般來說,把一個非磁性材料放在磁場當中,它的電阻會增大,通過它的電流會減小。但是，當研究人員將PdCoO2放在磁場當中時，一個神奇的現象產生了，PdCoO2的電阻在磁場的作用下減小，通過它的電流因此增大。

氧化物不易傳導電流。但是，PdCoO2卻恰恰相反，他的電阻率低，通過的電流很大，“與其結構相似的氧化物會有相同的表現。” Yonezawa說道。

這種現象的解釋直到研究人員同拓撲學相比較，才得到了令人滿意的答案。

一些材料的內部電子具有拓撲特性，才得以在磁場的作用下，電子被激發，產生較高的電流，以前人們認為PdCoO2是沒有拓撲特性的，但是，科學家現在證明在磁場的作用下，PdCoO2也可以產生類似的這種現象。其主要作用的是在于它的層狀晶體結構。

圖文導讀：
圖一：PdCoO2的晶體結構與電觸電形狀

圖一（a）是銅鐵礦PdCoO2的晶體結構
圖一（b）是測試晶面間縱向的電阻系數的電觸點，它也是每個六邊形片層的上表面和下表面的同軸連接點
圖一（c）是當電流以一個方向流經[1-10]晶向時，測試晶內縱向電阻系數的電觸點結構

圖二：晶面縱向電阻系數

在不同溫度下，PdCoO2單晶表面沿[1-10]通過電流時，晶面縱向電阻系數ρ[1-10]通過它的零場電阻系數之比

原文參考鏈接：Interplanar coupling-dependent magnetoresistivity in high-purity layered metals

感謝材料人編輯部王宇供稿