II 型外尔半金属候选材料 WP2 中具有破缺空间反演对称性的强且可调电各向异性
材料科学
2025-02-13 v1
摘要
过渡金属二磷化物 WP2 是一种 II 型外尔半金属（WSM）候选材料，其空间反演对称性破缺且洛伦兹不变性被破坏。空间反演对称性在 WP2 中的破缺是该材料呈现 WSM 态的关键前提之一，但其实验研究却极为罕见。此外，WP2 的电各向异性程度如何以及其电各向异性是否可调，仍是不明确的。本文报道了 WP2 的角度分辨偏振拉曼光谱、电输运、光学光谱以及第一性原理研究。观测到的拉曼活性声子能量及声子强度的角度依赖性与无空间反演晶体对称性分析及第一性原理计算结果高度一致，为 WP2 中空间反演对称性破缺提供了证据。此外，晶体的 c 轴与 a 轴电阻率之比（Rc/Ra）在 100 至 250 K 范围内对温度的依赖较弱，但在 100 K 以下急剧增大，并在 10 K 时达到 8.0，这是已报道的具有可比载流子浓度的 II 型 WSM 候选材料中最强的面内电阻率各向异性。我们的光学光谱与计算研究表明，100 K 以下 Rc/Ra 的急剧增强主要源于低温下散射率各向异性的急剧增加。更有趣的是，10 K 时的 Rc/Ra 可随磁场从 0 增加到 9 T 而从 8.0 调至 10.6。WP2 中发现的强且可调的电电阻率各向异性可作为调控 II 型 WSM 电学性质的自由度，为开发基于 II 型 WSM 的新型电子应用铺平了道路。
引用
@article{arxiv.2502.08184,
title = {Strong and Tunable Electrical-Anisotropy in Type-II Weyl Semimetal Candidate WP2 with Broken Inversion Symmetry},
author = {Bo Su and Yanpeng Song and Yanhui Hou and Xu Chen and Jianzhou Zhao and Yongchang Ma and Yang Yang and Jiangang Guo and Jianlin Luo and Zhi-Guo Chen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2502.08184},
year = {2025}
}
备注
Published in Advanced Materials