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磁性拓扑半金属中一维边缘模式的发现

强关联电子 2025-06-11 v1

摘要

在稀土单氮化物(如 NdBi)中,磁性与拓扑之间的相互作用导致了一种极其不寻常的拓扑半金属相,该相同时容纳具有费米弧的 Weyl 点以及有质量和无质量的 Dirac 锥。这类材料的一个核心问题是,具有能隙 Dirac 锥的铁磁表面是否也能容纳稳健且定义良好的手性边缘态。在本研究中,我们使用自旋极化扫描隧道显微镜(SP-STM)和谱学技术来研究 NdBi 的磁性和拓扑特性之间的关联。通过结合 SP-STM 成像与准粒子干涉,我们识别了反铁磁和铁磁表面终止的 distinct 特征,并将它们与各自的能带结构相关联。关键的是,我们证明作为磁畴壁的铁磁表面台阶边缘容纳了定义良好的一维(1D)边缘模式,该模式在 Néel 温度以上消失。我们的发现使 NdBi 成为进一步探索一维手性边缘模式以及在邻近耦合稀土单氮化物中实现 Majorana 态的有前景的平台。

关键词

引用

@article{arxiv.2506.09041,
  title  = {Discovery of a 1D edge mode in a Magnetic Topological semimetal},
  author = {Avior Almoalem and Rebecca Chan and Brinda Kuthanazhi and Juan Scmidt and Jose A. Moreno and Hermann Suderow and Paul Canfield and Taylor L. hughes and Vidya Madhavan},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2506.09041},
  year   = {2025}
}