不同外尔半金属表面杂质散射的准粒子干涉图样特征
介观与纳米尺度物理
2024-04-01 v2 强关联电子
摘要
我们研究了在各类三维外尔半金属(WSMs)上，针对局域表面杂质的准粒子干涉(QPI)中费米弧的响应。我们的研究还揭示了通过对 QPI 轮廓进行傅里叶变换得到的局域态密度(LDOS)在二维表面上的变化。我们使用 -矩阵形式，结合相关的紧束缚晶格和/或低能连续模型来建模一系列不同的 WSMs，以数值(解析与数值)方式捕捉 QPI 中动量空间散射(以及 LDOS 中实空间衰减)的细节。特别地，我们考虑了多外尔半金属(mWSM)，其在两个相反手性外尔节点(WNs)之间具有多条费米弧，我们发现无论拓扑电荷如何，杂质诱导的 LDOS 均呈现普适的 衰减( 为距杂质核心的径向距离)。有趣的是，费米弧间散射仅存在于三重外尔半金属中，与二重和单重 WSMs 相比，我们发现了额外的 衰减。无倾斜的单(双)[三]重 WSM 显示出直线(叶状)[椭圆]QPI 轮廓。上述 QPI 轮廓在 I 型和 II 型外尔节点共存的杂化 WSMs 中发生倾斜，然而杂化单重 WSM 表现出强非均匀性，这与杂化二重和三重 WSMs 不同。我们还表明，外尔节点的手性及其位置在 QPI 轮廓中留下显著特征。这使我们能够区分不同的 WSMs，包括时间反演破缺 WSM 与时间反演不变 WSM，即使两类 WSMs 均可具有两对外尔节点。因此，我们的研究可阐明实验上可获取的复杂 QPI 轮廓，并有助于区分不同 WSMs 及其表面能带结构。
引用
@article{arxiv.2305.01422,
title = {Distinct quasiparticle interference patterns for surface impurity scattering on various Weyl semimetals},
author = {Feng Xiong and Chaocheng He and Yong Liu and Annica M. Black-Schaffer and Tanay Nag},
journal= {arXiv preprint arXiv:2305.01422},
year = {2024}
}
备注
19 pages, 6 figures