BiTeCl 单晶中鲁棒拓扑表面态的输运证据：首个强反演不对称拓扑绝缘体

三维 (3D) 拓扑绝缘体 (TIs) 是一种新形式的量子物质，其特征是具有绝缘体态和奇特的金属表面态，后者承载螺旋狄拉克费米子。最近，通过角分辨光电子能谱发现，极性半导体之一的 BiTeCl 是首个强反演不对称拓扑绝缘体 (SIATI)。与先前发现的具有反演对称性的 3D TIs 相比，SIATI 预计会表现出新颖的拓扑现象，包括依赖晶体表面的拓扑表面态、本征拓扑 p-n 结以及热释电和拓扑磁电效应。在此，我们通过观测 Shubnikov-de Haas (SdH) 振荡，首次报道了 SIATI BiTeCl 中鲁棒拓扑表面态的输运证据，该振荡展示了费米面的二维性质和 $\pi$ 贝里相位。在未加栅压的情况下，于 B > 12 T 处观测到拓扑表面态的 n = 1 朗道量子化，且费米能级仅高于狄拉克点 58.8 meV，从而产生了 0.055$m_e$ 的小有效质量和 4490 cm$^2$s$^{-1}$ 的大迁移率。我们的发现将为未来探索其他新拓扑现象以及强反演不对称拓扑绝缘体的潜在应用铺平道路。