YbMnBi2 中由第零朗道能级引起的异常层间量子输运行为
材料科学
2017-09-22 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
拓扑量子材料中的相对论性费米子以能带交叉点附近的线性能量-动量色散为特征。在磁场下，相对论性费米子在回旋运动中会获得 π 的贝里相位，从而在交叉点处产生第零朗道能级（LL）。这种与场无关的第零朗道能级将相对论性费米子与常规电子系统区分开来，但由于在大多数拓扑材料中费米能量（EF）通常并不恰好位于能带交叉点，因此很难在输运测量中探测到。这里，我们报告了在多带拓扑半金属 YbMnBi2 中观测到的由第零朗道能级导致的奇异量子输运行为，该材料在费米能级（FL）处及其上下方均具有线性能带交叉。我们表明，交叉点位于 FL 之上或之下的狄拉克能带导致了面内磁阻中的 Shubnikov-de Haas 振荡，而交叉点位于 FL 处的狄拉克能带则由于第零朗道能级的简并度对磁场方向的依赖性，导致了面外磁阻和面内霍尔电阻率的异常角度依赖关系。我们的结果揭示了层状材料中第零朗道能级相对论性费米子的输运机制。
引用
@article{arxiv.1608.05956,
title = {Unusual interlayer quantum transport behavior caused by the zeroth Landau level in YbMnBi2},
author = {J. Y. Liu and J. Hu and D. Graf and T. Zou and M. Zhu and Y. Shi and S. Che and S. M. A. Radmanesh and C. N. Lau and L. Spinu and H. B. Cao and X. Ke and Z. Q. Mao},
journal= {arXiv preprint arXiv:1608.05956},
year = {2017}
}