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候选 Weyl 半导体 CeGaGe 的结构表征

强关联电子 2025-06-06 v3 材料科学

摘要

Weyl 半导体具有各种令人兴趣的物理特性,包括与导电态共存的拓扑保护电子态。将拓扑保护态用于导电材料的可能应用前景广阔。形成于非无中心结构且包含磁矩的 Weyl 半导体可能宿主各种无法在磁性、无心中心 Weyl 材料中看到的新现象。在两个原子在化合物中拥有接近相同原子编号的情况下,标准粉末 X 射线衍射仪器很难确定是无心中心结构还是其非无心中心亚群。对于候选 Weyl 半导体 CeGaGe 这种情况尤为常见。在这种情况下,进行带有高角度反射的精细单晶中子衍射实验可为 X 射线衍射提供补充信息,从而确定无心中心与非无心中心晶体结构之间的任何歧义。对候选 Weyl 半导体 CeGaGe的单晶中子衍射测量确认,其结构为非无心中心,取代空间群 141 (I41/amd)\left(I4_1/amd\right),为空间群 109 (I41md)\left(I4_1md\right)。数据集中有许多高角反射,清晰、直观的证据表明 CeGaGe 采用 I41mdI4_1md 对称性,因为这些反射的布拉格面可以包含 Ga 而不包含 Ge,反之亦然;而采用 I41/amdI4_1/amd 对称性的结构的布拉格面则包含 Ga 和 Ge 的混合物。进一步地,在我们研究的一些晶体中,存在从体心 I41mdI4_1md 对称性向原始 P43P4_3 和/或 P41P4_1 对称性的结构相变的明确证据。

关键词

引用

@article{arxiv.2412.05219,
  title  = {Structural characterization of the candidate Weyl semimetal CeGaGe},
  author = {Liam J. Scanlon and Santosh Bhusal and Christina M. Hoffmann and Junhong He and Sean R. Parkin and Brennan J. Arnold and William J. Gannon},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2412.05219},
  year   = {2025}
}