发现狄拉克半导体 BaMg2Bi2 的表面态
强关联电子
2026-01-26 v1 材料科学
摘要
BaMg2Bi2 是一种狄拉克半导体，其狄拉克锥穿过费米能级位于 Brillouin 区中心，由 C3 旋转对称性保护。与其对应的 Sr 基物质 SrMg2Bi2 一起，被提议为化学驱动的拓扑开关的理想候选材料：而 SrMg2Bi2 为绝缘体，BaMg2Bi2 则表现出非平凡的拓扑特征。对其电子结构进行详细理解对于阐明其电子和输运性质至关重要。先前的光子能谱研究确认了 BaMg2Bi2 的狄拉克性质，但仅在高光子能量下进行，限制了与密度泛函理论计算（DFT）的直接比较，由于该能量区间分辨率较低且矩阵元调制频率更高。本文结合高分辨率角解析光子能谱（ARPES）和 DFT 计算，全面把握价带态，提供了低能量电子结构的完整图景。我们的测量结果揭示了之前未观察到的表面态。我们发现这些表面态是拓扑平凡的，但它们为更全面地理解该物质的行为提供了可能，和解了实验与理论之间的先前差异。
引用
@article{arxiv.2512.05886,
title = {Uncovering surface states of the Dirac semimetal BaMg2Bi2},
author = {A. De Vita and J. Bakkelund and H. Świątek and M. J. Winiarski and S. Malick and C. V. B. Nielsen and F. Bertran and A. J. H. Jones and P. Majchrzak and F. Miletto Granozio and J. A. Miwa and R. Ernstorfer and T. Pincelli and T. Klimczuk and C. Bigi and F. Mazzola},
journal= {arXiv preprint arXiv:2512.05886},
year = {2026}
}