二维无质量 Dirac 费米速度与铁锰键长的线性比例关系
超导电性
2025-05-22 v1 材料科学
强关联电子
摘要
二维无质量 Dirac 费米子（MDF）是一种在二维动量空间中仅具有线性能量动量色散的准粒子类型，为实现新奇量子现象提供了理想土壤。然而，二维MDF在3D材料的超导 bulk 状态中鲜见出现。此外，作为准确调控基于二维MDF的量子现象的基石，二维MDF与结构参数之间的定量关系迄今鲜有阐明。本文报告了对铁锰系超导体系统NaFeAs与AFe_2As_2（A=Ca, Ba）在T≈4.2 K和磁场B最高达17.5 T条件下的磁红外光谱研究结果。我们的结果表明，NaFeAs超导 bulk 状态中确存在二维MDF。此外，提取NaFeAs和A Fe_2As_2（A=Ca, Ba）中二维MDF费米速度——这些费米速度从线性√B势能依赖关系的斜率中提取——随Fe-As键长呈线性比例。二维MDF费米速度与Fe-As键长的线性比例关系得到以下证据支持：(i) d_{xy}电子有效质量平方根与Fe-As键长呈线性关系；(ii) 计算得到的紧束缛hopping能与Fe-As键长呈线性依赖。我们的结果为探索和调控基于二维MDF的3D材料超导 bulk 状态中新奇量子现象开辟了新途径。
引用
@article{arxiv.2505.15719,
title = {Linear scaling relation between two-dimensional massless Dirac fermion Fermi velocity and Fe-As bond length in iron arsenide superconductor systems},
author = {Chengpu Lv and Jianzhou Zhao and Yueshan Xu and Yu Song and Chenglin Zhang and Mykhaylo Ozerov and Pengcheng Dai and Nan-Lin Wang and Zhi-Guo Chen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2505.15719},
year = {2025}
}
备注
Accepted in Physical Review B (Letter)