狄拉克半金属的双重费米弧是否受拓扑保护？
强关联电子
2016-08-11 v5
摘要
受近期探测狄拉克半金属（DSMs）NaBi 和 CdAs 反常表面态的实验启发，我们提出了标题中的问题。我们发现，与外尔半金属形成鲜明对比的是，狄拉克半金属的无能隙表面态通常并不受拓扑保护，除非在表面布里渊区的时间反演不变平面上。我们首先在一个最小 能带模型中证明这一点，该模型在 处有一对狄拉克节点，其中侧表面的无能隙态仅在 附近受保护。然后，我们利用针对 NaBi 和 CdAs 空间群的 K 理论分析，验证了关于狄拉克半金属中不存在保护双重费米弧的拓扑不变量的结论。通常，这些弧会形变为费米袋，类似于拓扑绝缘体（TI）的表面态，并且随着化学势的变化，这可以合并到体狄拉克费米面的投影中。我们对狄拉克半金属表面态的掺杂依赖性做出了明确预测，可通过 ARPES 和量子振荡实验进行检验。
引用
@article{arxiv.1509.02180,
title = {Are the double Fermi arcs of Dirac semimetals topologically protected?},
author = {Mehdi Kargarian and Mohit Randeria and Yuan-Ming Lu},
journal= {arXiv preprint arXiv:1509.02180},
year = {2016}
}
备注
Main text of published version, experimental implications are discussed