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拓扑狄拉克费米子产生的奇异鲁棒室温自旋响应

材料科学 2014-07-25 v1 介观与纳米尺度物理

摘要

拓扑绝缘体是一类固体材料,其非平庸的反转体能带结构产生了抗杂质散射的金属表面态。然而,在三维 (3D) 拓扑绝缘体中,表面狄拉克费米子与导电体相混合,从而使得获取低能(狄拉克点)电荷输运或磁响应变得复杂。在此,我们利用差分磁强计探测 3D 拓扑材料家族 (Bi2_2Se3_3, Bi2_2Te3_3, 和 Sb2_2Te3_3) 中的自旋旋转。我们报道了在低磁场下磁化率中存在顺磁奇异性,该现象持续至室温,且我们证明其源于样品表面。该奇异性对整个材料家族具有普适性,基本独立于体载流子密度,并与 2D 螺旋金属中自旋简并狄拉克点附近电子态的存在一致。信号卓越的热稳定性指向一种内禀表面冷却过程,可能具有热电起源,并确立了一个用于奇异场可调狄拉克自旋响应的可持续平台。

关键词

引用

@article{arxiv.1407.6691,
  title  = {Singular robust room-temperature spin response from topological Dirac fermions},
  author = {Lukas Zhao and Haiming Deng and Inna Korshovska and Zhiyi Chen and Marcin Konczykowski and Andrzej Hruban and Vadim Oganesyan and Lia Krusin-Elbaum},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1407.6691},
  year   = {2014}
}

备注

20 pages, 14 figures