利用扫描隧道显微镜成像拓扑半金属上的电子态

继对拓扑绝缘体的深入研究之后，近期大量精力投入到寻找无间隙拓扑系统。这些材料不仅拓宽了物质的拓扑分类，还提供了各种相对论性粒子和现象的凝聚态实现，而这些粒子和现象此前主要在高中物理中讨论。Weyl 半金属在体电子能带结构中拥有无质量、手性的低能激发，而一对受对称性保护的 Weyl 费米子则产生无质量 Dirac 费米子。我们利用扫描隧道显微镜/谱学探索了拓扑半金属相表面和体相中电子态的行为。通过绘制 Dirac 半金属 Cd$_3$As$_2$ 和 Na$_3$Bi 在高磁场下的准粒子干涉和涌现朗道能级，我们观测到了扩展的类 Dirac 体电子能带。在 Weyl 半金属 TaAs 上成像的准粒子干涉证实了表面投影 Weyl 节点附近 Fermi 弧表面态的预测动量依赖离域化。