EuAs3中磁有序诱导的拓扑转变
材料科学
2022-03-29 v1 强关联电子
超导电性
摘要
磁性拓扑半金属中磁性与拓扑之间的相互作用本质仍不明了，但有望催生多种新奇物理。我们给出了磁性半金属 EuAs3 的第一性原理能带计算、电输运与角分辨光电子能谱(ARPES)测量，展示了从顺磁或自旋极化态下的拓扑节点线半金属到低温反铁磁(AFM)基态下拓扑有质量狄拉克金属的磁有序诱导拓扑转变，其特征为在(010)表面存在一对有质量狄拉克点、能带反转与拓扑表面态。AFM 态中的 Shubnikov-de Haas (SdH) 振荡识别出非零贝里相位及由手性反常诱导的负纵向磁电阻(n-LMR)，证实了能带计算所预测的拓扑性质。当磁矩被外磁场完全极化时，观察到 1.8 K 与 28.3 T 下约 2×10^5 % 的未饱和极巨磁电阻(XMR)，可能源于拓扑保护。与自旋极化态能带计算一致，在量子振荡中辨别出不同于 AFM 态的四条新能带，其中两条受拓扑保护。在自旋极化与顺磁态的布里渊区(BZ) Y 点均提出了节点线结构，后者已由 ARPES 证实。此外，揭示了伴随 3 K 以下新能带出现的温度诱导 Lifshitz 转变。这些结果表明磁性 EuAs3 为探索磁性与拓扑相互作用产生的奇异物理提供了丰富平台。
引用
@article{arxiv.2006.16045,
title = {Magnetism-induced topological transition in EuAs3},
author = {Erjian Cheng and Wei Xia and Xianbiao Shi and Chengwei Wang and Chuanying Xi and Shaowen Xu and Darren C. Peets and Linshu Wang and Hao Su and Li Pi and Wei Ren and Xia Wang and Na Yu and Yulin Chen and Weiwei Zhao and Zhongkai Liu and Yanfeng Guo and Shiyan Li},
journal= {arXiv preprint arXiv:2006.16045},
year = {2022}
}
备注
15 pages, with METHODS AND EXTENDED DATA