利用 de Haas-van Alphen 量子振荡探测 IrO₂ 的费米面与有效质量

含铱导电材料因其强自旋轨道耦合和潜在拓扑性质而被广泛研究。最近，常用的电极材料二氧化铱被发现具有很大的自旋霍尔电导，并被证明支持 Dirac 节点线。在此，我们报道了对高质量 IrO₂ 单晶利用扭矩磁强计测量的压电微悬臂梁 de Haas-van Alphen 效应以及基于密度泛函理论的能带结构计算进行的量子振荡实验。振荡的角度、温度和磁场依赖性以及计算得到的能带色散提供了关于电荷载流子性质的宝贵信息，包括费米面几何和电子关联。将实验结果与计算结果进行比较，使我们能够将观测到的 de Haas-van Alphen 频率分配给计算得到的费米面拓扑。我们发现 IrO₂ 的有效质量相对于电子静止质量 mₑ 有所增强，范围为 1.9 到 3.0 mₑ，而散射时间表明样品质量优良。我们将结果与近期在 IrO₂ 中发现 Dirac 节点线的 ARPES 和能带结构计算结果进行讨论，并将有效质量和其他电子性质与类似材料（如 Dirac 电子具有极轻有效质量的节点链金属 ReO₂）进行了比较。