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揭示比热量子振荡中的双峰结构

应用物理 2023-11-15 v2

摘要

量子振荡现象是理解量子物质电子结构的重要工具。本文报道了天然石墨中电子比热 CelC_{el} 量子振荡的系统性研究。我们表明,单个自旋朗道能级与费米能的交叉产生双峰结构,这与 Lifshitz-Kosevich 理论预期的单峰形成鲜明对比。有趣的是,自由电子理论中 Cel/TC_{el}/T 的核项预言了该双峰结构。Cel/TC_{el}/T 表现为宽度 4.8 kBTk_B T 的谱学音叉,可随意调谐至共振。利用符合方法,该双峰结构可用于精确确定量子材料的朗德 gg 因子。更一般地,该音叉可用于揭示由磁场调谐的费米子态密度的任意峰,例如重费米子化合物中的 Lifshitz 转变。

关键词

引用

@article{arxiv.2309.02744,
  title  = {Unveiling the double-peak structure of quantum oscillations in the specific heat},
  author = {Zhuo Yang and Benoit Fauque and Toshihiro Nomura and Takashi Shitaokoshi and Sunghoon Kim and Debanjan Chowdhury and Zuzana Pribulova and Jozef Kacmarcik and Alexandre Pourret and Georg Knebel and Dai Aoki and Thierry Klein and Duncan K. Maude and Christophe Marcenat and Yoshimitsu Kohama},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2309.02744},
  year   = {2023}
}

备注

22 pages, 5 figures, Accepted in Nature Communications