Co$_3$Sn$_2$S$_2$中的量子振荡、磁击穿与热霍尔效应

Co$_3$Sn$_2$S$_2$是一种铁磁半金属，其能带结构中含有外尔节点，并在居里温度177 K以下具有大的反常霍尔效应。我们对其费米面进行了详细研究，并考察了反常横向维德曼-弗兰兹定律与它的相关性。我们在迁移率高达$2.7\times$10$^3$ cm$^2$V$^{-1}$s$^{-1}$、磁场高达$\sim$ 60 T的单晶中沿两个取向研究了舒布尼科夫-德哈斯振荡。频率的角依赖关系与密度泛函理论(DFT)计算一致，并揭示了两类空穴口袋(H1、H2)和两类电子口袋(E1、E2)。一个额外的意外频率在强磁场下出现。我们将其归因于空穴口袋H2与电子口袋E2之间的磁击穿，因为它接近于E2和H2基频之和。通过测量反常热霍尔电导率和反常电霍尔电导率，我们量化了反常横向洛伦兹比，该比值在100 K以下接近索末菲比($L_0=\frac{\pi^2}{3}\frac{k_B^2}{e^2}$)，并在更高温度下向下偏离。这种对反常维德曼-弗兰兹定律的有限温度偏离，提供了关于贝里曲率源与汇同化学势之间距离的信息。