候选拓扑超导体 LuPdBi 中的 Shubnikov-de Haas 振荡、弱反局域化效应及大线性磁阻

我们展示了半金属半 Heusler 相 LuPdBi 单晶的电子输运和磁学性质，该材料理论上预测具有非平凡拓扑性质所需的能带反转。该化合物在临界温度 $T_{\rm c}=1.8\,$K 以下表现出超导性，零温上临界场 $B_{\rm c2}\approx2.3\,$T。虽然超导态在电阻率和磁化率数据中清晰可见，但在比热中未见相应的异常。电阻率的温度依赖性表明存在两个平行的导电通道：金属性和半导体性，后者在低温下贡献可忽略不计。磁阻巨大，并在小磁场下清晰显示出弱反局域化效应。在约 1.5 T 以上，磁阻变为线性，且在高达 9 T 的磁场中不饱和。线性磁阻现象可观察至室温。在 10 K 以下，伴随着 Shubnikov-de Haas 振荡。对其分析揭示了有效质量为 $0.06\,m_e$ 的载流子和非常接近 $\pi$ 的 Berry 相位，这是 Dirac 费米子表面态所预期的，从而证实了该材料的拓扑性质。