狄拉克半金属 Cd$_3$As$_2$ 中的超高迁移率与巨磁阻

狄拉克半金属和 Weyl 半金属是石墨烯的 3D 类似物，其中晶格对称性保护节点免于打开能隙 [1-3]。Na$_3$Bi 和 Cd$_3$As$_2$ 被预测为狄拉克半金属 [4,5]，并最近被光电子能谱实验确认为如此 [6-8]。人们已经为狄拉克半金属提出了几种在磁场 $\bf H$ 下的新颖输运性质 [2,9-11]。在此我们报告 Cd$_3$As$_2$ 中一个未被预测的有趣性质，即一种在零 $\bf H$ 下强烈抑制背散射的显著保护机制。在单晶中，这种保护导致在 4 K 以下超过 $>10^7$ cm$^2$/Vs 的极高迁移率。背散射的抑制导致输运寿命比量子寿命长 $10^4\times$。这种保护被 $\bf H$ 解除后，导致了一种违反 Kohler 定则的异常巨 $\bf H$-线性磁阻。我们讨论了这可能与 $\bf H$ 引起的费米面变化有何关联。