Fonons como uma plataforma para trançamento não-Abeliano e sua manifestação em silicatos em camadas

Fases topológicas da matéria revolucionaram a compreensão fundamental da teoria de bandas e prometem grandes avanços para tecnologias de próxima geração, como eletrônicos de baixo consumo ou computadores quânticos. Topologias de banda única foram amplamente exploradas, e um grande número de materiais foi teoricamente proposto e experimentalmente observado. Essas ideias foram recentemente estendidas a topologias de múltiplas bandas com nós de banda que carregam cargas não-Abelianas, caracterizadas por invariantes que surgem pelo trançamento no espaço de momento desses nós. No entanto, as restrições impostas pela distribuição de Fermi-Dirac aos sistemas eletrônicos impediram até agora a observação experimental de topologias de múltiplas bandas em materiais reais. Aqui, mostramos que topologias de múltiplas bandas e as transições de fase associadas, impulsionadas por processos de trançamento, podem ser facilmente observadas nos espectros de fonons bosônicos de silicatos monocamada conhecidos. O processo de trançamento associado pode ser controlado por um campo elétrico e tensão epitaxial e envolve, pela primeira vez, mais de três bandas. Finalmente, propomos que os processos de inversão de banda no ponto podem ser rastreados acompanhando a evolução do espectro Raman, fornecendo uma assinatura clara para a verificação experimental da inversão de banda acompanhada pelo processo de trançamento.