ZrTe5中三维狄拉克半金属相的量子输运证据
介观与纳米尺度物理
2016-03-24 v2 材料科学
摘要
拓扑狄拉克半金属是一类新近发现的材料，已引起广泛关注。该材料可视为石墨烯的三维(3D)类比，在块体中具有线性能散，导致一系列奇特的输运性质。在此，我们通过高达31特斯拉的高磁场下的角依赖磁电阻测量，报道了层状材料ZrTe5中三维狄拉克半金属相的直接量子输运证据。我们观察到在磁场仅沿电流方向排列的条件下，由手性异常引起的非常清晰的负纵向磁电阻。在纵向磁电阻和横向霍尔电阻中均观察到显著的Shubnikov-de Haas (SdH)量子振荡，揭示了该系统各向异性的轻回旋质量和高迁移率。特别地，SdH中非平凡的{\pi}-贝里相位为三维狄拉克半金属相提供了清晰证据。此外，我们在高磁场下观察到清晰的朗道能级分裂，暗示由于时间反演对称性破缺导致的狄拉克点分裂为外尔点。我们的结果表明ZrTe5是在层状化合物中研究三维无质量狄拉克和外尔费米子的理想平台。
引用
@article{arxiv.1603.05351,
title = {Transport evidence for the three-dimensional Dirac semimetal phase in ZrTe5},
author = {Guolin Zheng and Jianwei Lu and Xiangde Zhu and Wei Ning and Yuyan Han and Hongwei Zhang and Jinglei Zhang and Chuanying Xi and Jiyong Yang and Haifeng Du and Kun Yang and Yuheng Zhang and Mingliang Tian},
journal= {arXiv preprint arXiv:1603.05351},
year = {2016}
}
备注
19 pages, 5 figures