ZrTe5 中准量子化霍尔效应的起源
强关联电子
2023-06-02 v3 材料科学
摘要
量子霍尔效应（QHE）传统上被认为是一种纯二维（2D）现象。近来，在 Dirac 半金属 ZrTe5 中报道了 QHE 的三维（3D）版本。其被认为源于磁场驱动的费米面不稳定性，将原始 3D 电子系统转变为一叠 2D 薄片。在此，我们报道了 ZrTe5 在量子霍尔区中的热力学、热电与电荷输运测量。所测得的热力学性质：磁化与超声传播，未显示费米面不稳定性的迹象，这与场中单晶 X 射线衍射结果一致。相反，实验数据与基于有效 3D Dirac 哈密顿量的线性响应计算的直接比较表明，观测到的霍尔响应的准量子化是 3D 电子结构的本征性质。我们的发现使 ZrTe5 中的霍尔效应成为 2D 系统中 QHE 的真正 3D 对应物。
引用
@article{arxiv.2005.12996,
title = {Origin of the quasi-quantized Hall effect in ZrTe5},
author = {Stanislaw Galeski and Toni Ehmcke and Rafal Wawrzynczak and Pedro Mercado Lozano and Kyungjune Cho and Ankit Sharma and Souvik Das and Felix Kuster and Paolo Sessi and Manuel Brando and Robert Kuchler and Anastasios Markou and Markus Konig and Claudia Felser and Yasmine Sassa and Qiang Li and Genda Gu and Peter Swekis and Martin Zimmermann and Oleh Ivashko and Dennis I. Gorbunov and Sergei Zherlitsyn and Tobias Forster and Stuart Parkin and Joachim Wosnitza and Tobias Meng and Johannes Gooth},
journal= {arXiv preprint arXiv:2005.12996},
year = {2023}
}