铁磁 kagome 金属中的大质量 Dirac 费米子
材料科学
2018-03-30 v1 强关联电子
摘要
kagome 晶格是由共角三角形组成的二维网络，被认为是奇异量子磁性态的平台。理论工作预测，kagome 晶格也可能支持 Dirac 电子态，从而可能导致拓扑和 Chern 绝缘相，但迄今为止这些态一直未能被实验探测到。在这里，我们研究了 d 电子 kagome 金属 FeSn，旨在在铁磁序存在下支持体内大质量 Dirac 费米子。我们观察到在室温以上仍持续存在的与温度无关的内禀反常霍尔电导率，这表明 kagome 平面上破坏时间反演对称性的电子能带具有显著的 Berry 曲率。利用角分辨光电子能谱，我们在费米能级附近发现了一对具有 30 meV 质量能隙的准二维 Dirac 锥，该能隙解释了由 Berry 曲率诱导的霍尔电导率。我们证明，这种行为是铁磁态下具有原子自旋耦合的双层 kagome 晶格底层对称性性质的结果。本报告提供了铁磁 kagome 金属的第一个证据，以及关联电子系统中演生拓扑电子性质的一个实例。这为最近在 kagome 晶格反铁磁体中发现奇异电子行为提供了见解，并可能为实现分数化拓扑量子态的晶格模型提供一块基石。
引用
@article{arxiv.1709.10007,
title = {Massive Dirac fermions in a ferromagnetic kagome metal},
author = {Linda Ye and Mingu Kang and Junwei Liu and Felix von Cube and Christina R. Wicker and Takehito Suzuki and Chris Jozwiak and Aaron Bostwick and Eli Rotenberg and David C. Bell and Liang Fu and Riccardo Comin and Joseph G. Checkelsky},
journal= {arXiv preprint arXiv:1709.10007},
year = {2018}
}
备注
19 pages, 4 figures