反铁磁体 HoSbTe 中的拓扑电子结构
材料科学
2020-10-08 v1 计算物理
摘要
磁性拓扑材料中时间反演对称性被破坏，承载多种奇异量子现象，包括量子反常霍尔效应、轴子绝缘体态和 Majorana 费米子。磁性拓扑材料的研究处于凝聚态物理的前沿。近来，已报道多种磁性拓扑材料，如 MnSn、CoSnS、FeSn 和 MnBiTe。在此，我们报道了在 ZrSiS 材料家族成员、反铁磁体 HoSbTe 中观测到拓扑电子结构，通过角分辨光电子能谱测量和第一性原理计算实现。我们证明，当忽略自旋轨道耦合（SOC）时，HoSbTe 是 Dirac nodal line 半金属。然而，我们的理论计算表明，HoSbTe 中强的 SOC 使 nodal line 完全打开能隙，并将系统驱动为弱拓扑绝缘体态，其中每一层均为二维拓扑绝缘体。由于 HoSbTe 中强的 SOC，沿特定方向的能隙可达数百 meV 之大，这被我们的 ARPES 测量直接观测到。HoSbTe 中磁有序与拓扑性质的存在，使其成为实现奇异量子器件的有前景材料。
引用
@article{arxiv.2010.03528,
title = {Topological electronic structure in the antiferromagnet HoSbTe},
author = {Shaosheng Yue and Yuting Qian and Meng Yang and Daiyu Geng and Changjiang Yi and Shiv Kumar and Kenya Shimada and Peng Cheng and Lan Chen and Zhijun Wang and Hongming Weng and Youguo Shi and Kehui Wu and Baojie Feng},
journal= {arXiv preprint arXiv:2010.03528},
year = {2020}
}
备注
5 pages, 3 figures