Weyl半金属中的量子振荡——一种表面理论方法

我们为Weyl半金属的表面态发展了一种有效的表面理论。该理论包含了表面上奇特的费米弧态以及态从表面向块体的泄漏。将模型置于垂直于表面的磁场中会导致量子振荡。这些振荡不同于通常的振荡，因为它们不涉及闭合的费米面截面。先前已表明，量子振荡可以半经典地理解为电子在表面费米弧上的运动以及通过块体相关的手性朗道能级的隧穿。在这项工作中，我们发展了有效的表面理论，并用它来分析半经典区域及之外的量子振荡。具体而言，我们表明当一对Weyl点彼此靠近时，表面量子振荡获得一个源于块体的相位偏移。虽然表面态负责电子运动的很大部分，但通过块体的隧穿对于完成轨道是必要的。这种隧穿利用了每个Weyl节点中块体的零能手性朗道能级。当节点在动量空间中靠近时，它们的手性能级重叠并形成零能处的能隙。该能隙导致表面量子振荡中的相位偏移。