[001]取向狄拉克半金属 Cd$_{3}$As$_{2}$ 的带间光学电导率

我们在 10 至 300 K 的温度范围内，测量了 [001] 取向的 $n$ 型掺杂 Cd$_{3}$As$_{2}$ 在宽频率范围（50 - 22000 cm$^{-1}$）内的光学反射率。光学电导率 $\sigma(\omega) = \sigma_{1}(\omega) + {\rm i}\sigma_{2}(\omega)$ 在 (001) 平面内各向同性；其实部在 2000 至 8000 cm$^{-1}$ 的大区间内遵循幂律 $\sigma_{1}(\omega) \propto \omega^{1.65}$。该行为由两条狄拉克能带之间的带间跃迁引起，这两条能带可有效地由亚线性色散关系 $E(k) \propto \lvert k \rvert ^{0.6}$ 描述。这些能带中载流子的动量平均费米速度依赖于能量，并根据距狄拉克点的距离在 $1.2 \times 10^{5}$ 到 $3 \times 10^{5}$ m/s 之间变化。我们在 $\sigma_{1}(\omega)$ 中探测到类能隙特征，并将其与位于狄拉克点上方约 $100$ meV 处的费米能级联系起来。