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ZrSiS 中因二维狄拉克能带导致的平坦光导率

介观与纳米尺度物理 2017-11-03 v1 材料科学 强关联电子

摘要

ZrSiS 在 250 至 2500 cm1^{-1}(30 - 300 meV)的宽频范围内表现出与频率无关的带间电导率 σ(ω)=const(ω)σflat\sigma(\omega) = \rm{const}(\omega) \equiv \sigma_{\rm{flat}}。这使得 ZrSiS 类似于(准)二维狄拉克电子系统,如石墨和石墨烯。我们将这种平坦光导率归因于费米能级附近准二维狄拉克能带之间的跃迁。与石墨烯不同,σflat\sigma_{\rm{flat}} 并非普适量,而是与倒空间中节线的长度 k0k_{0} 相关。通过一个简单模型将 σflat\sigma_{\rm{flat}}k0k_{0} 联系起来时,我们发现实验与理论吻合良好。由于自旋-轨道耦合,所讨论的 ZrSiS 中的狄拉克能带具有一个小带隙 Δ\Delta,我们通过光学测量确定了其上界 max(Δ\Delta) = 30 meV。在低温下,动量弛豫率急剧下降,且在 50 K 以下动量弛豫的特征长度尺度达到微米量级。

关键词

引用

@article{arxiv.1707.09620,
  title  = {Flat optical conductivity in ZrSiS due to two-dimensional Dirac bands},
  author = {M. B. Schilling and L. M. Schoop and B. V. Lotsch and M. Dressel and A. V. Pronin},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1707.09620},
  year   = {2017}
}

备注

5 pages