反铁磁性 AFe2As2 (A = Ba, Sr) 中的二维无质量狄拉克费米子

我们报道了在高达17.5 T磁场(B)下对AFe$_{2}$As$_{2}$ (A = Ba, Sr)（铁砷化物超导体的两个代表性母体化合物）的红外研究。在这两个母体化合物的反铁磁态中观察到了朗道能级(LLs)之间的光学跃迁。我们观测到LL跃迁能量的$\sqrt{B}$依赖关系、在跃迁能量线性外推下B=0 T时的零能量截距、以及观测到的LL跃迁之间的能量比($\sim$ 2.4)，结合理论计算得到的二维(2D)动量空间中的线性能带色散，证明了反铁磁性BaFe$_{2}$As$_{2}$中存在无质量狄拉克费米子。更重要的是，观测到的与第零朗道能级相关的吸收特征的主导地位以及沿动量方向$k_{z}$计算的极弱色散能带表明，BaFe$_{2}$As$_{2}$中的无质量狄拉克费米子是二维的。此外，我们发现用锶原子完全替代BaFe$_{2}$As$_{2}$中的钡原子不仅维持了该体系中二维无质量狄拉克费米子的存在，而且增强了它们的费米速度，这支持铁砷化物母体化合物中的狄拉克点是拓扑保护的。