在高迁移率 Cd3As2 中观测到拓扑三维 Dirac 半金属相
介观与纳米尺度物理
2015-01-30 v4 强关联电子
摘要
在固态系统中实验识别三维 (3D) Dirac 半金属对于实现奇特的拓扑现象和量子输运（如 Weyl 相、高温线性量子磁电阻和拓扑磁相）至关重要。利用高分辨率角分辨光电子能谱，我们对知名化合物 Cd3As2 进行了系统的电子结构研究。我们首次观测到一个高度线性的体 Dirac 锥，其位于布里渊区中心并投影到 (001) 表面，这与 Cd3As2 中的 3D Dirac 半金属相一致。值得注意的是，在迁移率远超 40,000 cm^2/V·s 的样品中，观测到了异常高的 Dirac 费米子速度，高达 10.2 \textrm{\AA}{\cdot}$eV (1.5 \times 10^{6} ms^-1)，这表明 Cd3As2 有望成为石墨烯的双锥类比物，适用于许多器件应用，并能在宽带隙环境中纳入拓扑量子现象。我们对这一新颖拓扑 3D Dirac 半金属相的实验识别（区别于先前发现的 3D 拓扑绝缘体相），为探索体输运中的高维相对论物理以及实现新颖费米子物质（如费米弧节点金属）铺平了道路。
引用
@article{arxiv.1309.7892,
title = {Observation of a topological 3D Dirac semimetal phase in high-mobility Cd3As2},
author = {Madhab Neupane and SuYang Xu and R. Sankar and N. Alidoust and G. Bian and Chang Liu and I. Belopolski and T. -R. Chang and H. -T. Jeng and H. Lin and A. Bansil and Fangcheng Chou and M. Zahid Hasan},
journal= {arXiv preprint arXiv:1309.7892},
year = {2015}
}
备注
4+ pages, 4 Figures, originally submitted in September (2013); Topological version was published at http://www.sciencemag.org/content/347/6219/294.full (Xu et.al., ScienceExpress 2014)