三维 Dirac 半导体中由迷你 Landau 带诱导的顺序量子振荡观测

量子振荡是金属中电气和热力学性质的振荡行为，通常在强磁场下在量子极限中消失。fractional quantum Hall effect、Hofstadter butterfly 以及最近在异构绝缘体中观察到的量子振荡是值得注意的例外。狭间 Dirac 半导体 ZrTe5 作为一种不涉及强相关或人工制造超格的较不独特材料，却在量子极限中表现出电阻振荡，但可在简单的泡森效应图景中解释，这仍属于当前的量子振荡而不涉及独特性特性。本文报告了在量子极限中观察到意外的迷你振荡叠加在泡森效应引起的主振荡上。减去的迷你振荡以 1/B 为周期，最高频率等于第一个 Brillouin zone 的 2.1%，且具有极重的有效质量约为 2me，这在 ZrTe5 中由于其超低载流子密度而颇具意外性。此外，迷你振荡表现出与主振荡同步的顺序特征，暗示 Landau 带的内部结构。然而，这些振荡与 Hofstadter butterfly 不兼容，因为该材料具有高度各向异性/三维晶体结构。这些顺序迷你振荡与角度磁导率中观察到的亚单位分数共振效应相关，涉及迷你 Landau 带的形成。我们的结果为量子极限下超出当前可用机制的异构量子振荡提供了坚实的实验依据，并将 ZrTe5 这一典型 Dirac 半导体建立为类似关联绝缘体的简单平台，用于探索独特性振荡。