ZrTe5与HfTe5薄 flakes中质量狄拉克费米子的诱导反常霍尔效应
材料科学
2021-05-19 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
反常霍尔效应（AHE）的研究已持续一个世纪以阐明其 underlying 物理机制。一般而言，AHE出现在磁性材料中，其中与散射效应相关的外禀过程以及与Berry曲率相关的内禀贡献至关重要。近来，AHE在非磁性拓扑材料中反直觉地被观测到，并归因于Weyl点的存在。然而，Weyl点情形会导致即便在 large 磁场下AHE也不饱和，且与实验中几特斯拉（T）内AHE即饱和相矛盾。本工作中，我们研究了ZrTe5与HfTe5薄 flakes在高达33 T静态超高磁场中的霍尔效应。我们发现ZrTe5（HfTe5）薄 flakes的AHE在约10 T以上饱和至55（70） Ohm^-1*cm^-1。结合详细的磁输运实验与Berry曲率计算，我们阐明无Weyl点的质量狄拉克能带劈裂可解释非磁性拓扑材料ZrTe5与HfTe5薄 flakes中的AHE。该模型可判定我们的薄 flake 样品为弱拓扑绝缘体，并可作为探测拓扑材料中能带结构拓扑的新工具。
引用
@article{arxiv.2012.08188,
title = {Induced anomalous Hall effect of massive Dirac fermions in ZrTe5 and HfTe5 thin flakes},
author = {Yanzhao Liu and Huichao Wang and Huixia Fu and Jun Ge and Yanan Li and Chuanying Xi and Jinglei Zhang and Jiaqiang Yan and David Mandrus and Binghai Yan and Jian Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2012.08188},
year = {2021}
}