Dirac半金属$Cd_{3}As_{2}$中表面态与体态退耦合的证据

Dirac半金属因其在拓扑量子计算、低能耗电子应用以及微波频段单光子探测中的潜在应用而引起了广泛关注。本文报道了对Dirac半金属$Cd_{3}As_{2}$薄层器件在低磁场(B)下弱反局域化行为的分析结果。在高温下，相位相干长度$l_{\phi}$随温度(T)降低而先增大，并遵循$l_{\phi}\propto$ T$^{-0.4}$的幂律依赖关系。在约3K以下，$l_{\phi}$趋于饱和至约180 nm的值。另一拟合参数$\alpha$与独立输运通道相关，在T > 3K时呈现对数温度依赖，但在约3K以下也趋于饱和。饱和值约1.45，非常接近1.5，表明存在三个独立电子输运通道，我们将其解释为源于顶表面、底表面以及体态三者的退耦合。据我们所知，该结果首次提供了Dirac半金属$Cd_{3}As_{2}$中电子输运里表面态与体态可发生退耦合的证据。