三维狄拉克半金属 Cd3As2 中的朗道量子化与准粒子干涉
介观与纳米尺度物理
2014-07-01 v2 材料科学
强关联电子
摘要
凝聚态系统为实现狄拉克和马约拉纳费米子激发提供了丰富的环境，并使得在材料中操控它们以用于潜在应用成为可能。最近有人提出，作为手性无质量粒子的外尔费米子可以在某些体材料或拓扑绝缘体多层膜中出现，并产生异常的输运性质，例如由手性反常驱动的电荷泵浦。受晶体对称性保护的一对外尔费米子有效地构成了无质量狄拉克费米子，据预测会作为低能激发出现在许多被称为三维 (3D) 狄拉克半金属的候选材料中。在此，我们报告了对一种有前景的主体材料——II-V 族半导体 Cd3As2——在亚开尔文温度和高磁场下的扫描隧道显微镜 (STM) 测量。我们的研究提供了对 Cd3As2 的首个原子尺度探测，表明缺陷主要影响价带，这与在导带中观察到超高迁移率载流子一致。通过结合朗道能级谱学和准粒子干涉 (QPI)，我们区分了磁场中导带的大自旋分裂及其在预期范围之上扩展的类狄拉克色散。与我们实验发现一致的能带结构模型表明，对于特定取向的外加磁场，外尔费米子是 Cd3As2 中的低能激发。
引用
@article{arxiv.1403.3446,
title = {Landau Quantization and Quasiparticle Interference in the Three-Dimensional Dirac Semimetal Cd3As2},
author = {Sangjun Jeon and Brian B. Zhou and Andras Gyenis and Benjamin E. Feldman and Itamar Kimchi and Andrew C. Potter and Quinn D. Gibson and Robert J. Cava and Ashvin Vishwanath and Ali Yazdani},
journal= {arXiv preprint arXiv:1403.3446},
year = {2014}
}
备注
Main Text: 17 pages, 4 figures. Supplementary Materials: 12 pages, 7 figures, Nature Materials (2014)