第二类Weyl半金属相图的普适响应
介观与纳米尺度物理
2018-02-14 v1
摘要
Weyl半金属的发现代表了拓扑能带理论的一项重大进展。它们范式性地将拓扑材料的分类扩展到无能隙系统，同时为长期寻找的Weyl费米子提供了实验证据。除了基础相关性之外，它们的高迁移率、强磁阻以及可能存在的更奇特效应（如手征反常），使Weyl半金属成为开发全新技术的 promising 平台。要充分挖掘其潜力，需要超越仅仅识别材料，并要求对其功能响应进行详细表征，而这由于表面和体态衍生的拓扑保护准粒子（即费米弧和Weyl点）的共存而变得极其复杂。在这里，我们聚焦于第二类Weyl半金属类别，在其中我们发现了一个依赖于化学计量比的从平庸到非平庸区域的相变。通过探索相图的两个极端情况，我们证明了表面态和体态对微扰存在普适响应。我们展示了准粒子干涉图案源于表面弧之间的散射事件。分析表明，拓扑非平庸的贡献被自旋纹理强烈抑制。我们还展示了在局域杂质处的散射会产生缺陷诱导的准粒子，其能量接近Weyl点能量。这些准粒子在局域态密度中产生强峰，从而抬升Weyl节点，显著改变了原始的 low-energy Weyl 谱。可视化对散射的微观响应对于理解这类材料不寻常的输运性质具有重要意义。总的来说，我们的观测为Weyl相图提供了一个统一的图像。
引用
@article{arxiv.1706.00456,
title = {Universal response of the type-II Weyl semimetals phase diagram},
author = {P. Rüßmann and A. P. Weber and F. Glott and N. Xu and M. Fanciulli and S. Muff and A. Magrez and P. Bugnon and H. Berger and M. Bode and J. H. Dil and S. Blügel and P. Mavropoulos and P. Sessi},
journal= {arXiv preprint arXiv:1706.00456},
year = {2018}
}