利用量子振荡的温度依赖性确定 Bi1-xSbx 合金中的 Dirac 点成分
材料科学
2021-12-22 v1
摘要
热手性反常是 Weyl 半金属（WSM）中发生的一种热输运新机制。它归因于相反手性的 Weyl 点处能量的产生与湮灭。该效应在 Bi1-xSbx 合金系统中被观测到（x=11% 和 15%），这些合金在零场下是拓扑绝缘体，并在外加场驱动下进入理想 WSM 相。鉴于 x 的实验不确定度约为 1%，在更宽的 x 范围内对该效应进行任何系统研究，都需要精确了解转变成分 xc 的知识，在此成分下这些合金中 L 点的电子能带具有类 Dirac 色散。当 x>xc 时，L 点能带发生反转并成为拓扑非平庸的。在沿三角方向施加磁场时，这些合金变为 WSM。本文描述了如何利用在回旋能级量级的温度下 Shubnikov-de Haas 振荡频率 F(x,T) 的温度依赖性来确定 xc 并表征电子费米面的拓扑性质。具有拓扑平庸能带的合金满足 dF(x,T)/dT>0，而具有 Dirac/Weyl 费米子的合金则表现出 dF(x,T)/dT<0。
引用
@article{arxiv.2108.10917,
title = {Identifying the Dirac point composition in Bi1-xSbx alloys using the temperature dependence of quantum oscillations},
author = {Joon Sang Kang and Dung Vu and Joseph P. Heremans},
journal= {arXiv preprint arXiv:2108.10917},
year = {2021}
}
备注
20 pages, 5 figures