Dirac 半金属 Cd$_3$As$_2$ 中 Fermi-arc 介导的手性转移输运证据
介观与纳米尺度物理
2016-08-25 v3 材料科学
强关联电子
摘要
Dirac 半金属表现出三维线性电子色散，由两份 Weyl 方程描述，后者是对无质量相对论费米子的理论描述。在晶体表面，费米子手性的破缺预计会产生拓扑表面态，其在高能物理或传统凝聚态系统中均无对应物，即所谓的“Fermi Arcs”（费米弧）。本文中，我们展示了在聚焦离子束制备的 CdAs 微结构中涉及 Fermi Arc 态的 Shubnikov-de Haas 振荡。它们不寻常的磁场周期性和对样品厚度的依赖，可以通过最近的理论工作很好地解释；该理论预言了将 Fermi Arcs 与手性体态编织在一起形成“Weyl orbits”（Weyl 轨道）的新奇量子路径。与传统的回旋轨道不同，这些轨道受手性体态动力学支配，而非源于洛伦兹力的常见动量转移。我们的观测为在输运实验中直接获取电荷的拓扑性质提供了证据，是其潜在应用的第一步。
引用
@article{arxiv.1505.02817,
title = {Transport evidence for Fermi-arc mediated chirality transfer in the Dirac semimetal Cd$_3$As$_2$},
author = {Philip J. W. Moll and Nityan L. Nair and Tony Helm and Andrew C. Potter and Itamar Kimchi and Ashvin Vishwanath and James G. Analytis},
journal= {arXiv preprint arXiv:1505.02817},
year = {2016}
}
备注
25 pages, 11 figures, final published version