外尔半金属TaAs中一维费米弧态的观测
介观与纳米尺度物理
2023-05-15 v1 材料科学
摘要
外尔半金属上的费米弧展现出许多奇异量子现象。费米弧通常被认为存在于具有近似平移对称性的原子级平坦表面，其根源在于三维(3D)晶体体布洛赫能带的奇特拓扑。一维费米弧能否被探测这一基本问题尚待解答。这样的答案可显著拓宽外尔半金属的潜在应用。在此，我们报道利用低温扫描隧道显微镜/谱学在TaAs的原子尺度台阶上直接观测到稳健的边缘态。谱学特征与理论计算揭示，一维费米弧源于体晶体的手性外尔点。从二维费米弧到最终在一维边缘上完全局域化的跨接在一组表面上被实验捕获。我们的结果展示了体-边界对应的极端稳健性，其为费米弧提供了拓扑保护，即便在边界降至原子尺度的情况下亦然。持续的一维费米弧可在微型化量子器件中被有效利用。
引用
@article{arxiv.2305.07191,
title = {Observation of 1D Fermi arc states in Weyl semimetal TaAs},
author = {Xiaohu Zheng and Qiangqiang Gu and Yiyuan Liu1 and Bingbing Tong and Jian-Feng Zhang and Chi Zhang and Shuang Jia and Ji Feng and Rui-Rui Du1},
journal= {arXiv preprint arXiv:2305.07191},
year = {2023}
}