在 Weyl 半金属 TaAs 中可视化“费米弧”
介观与纳米尺度物理
2016-08-23 v1 其他凝聚态物理
摘要
Weyl 半金属的标志性特征之一，是存在被称为“费米弧”的非寻常拓扑表面态[1-3]。这些态的形成由具有相反手性的体 Weyl 点保证。钽砷 (TaAs) [4-9] 作为新近发现的 Weyl 半金属家族成员[4,5]，拥有大量非拓扑（“平庸”）表面态，其在能量上与预言的 12 条“费米弧”重叠。这种重叠给识别弧的特征带来了重大挑战[10]。在此，我们利用平庸态与费米弧态本征不同的空间结构，首次使用扫描隧道显微镜可视化费米弧。我们通过四种不同的方式做到这一点，每种方式都突出了其非寻常性质的不同方面。我们揭示了它们相对各向同性的散射特征、它们的能量色散及其与体 Weyl 点的关系、它们相对于非拓扑表面态的深体穿透性，以及它们与原子结构的弱耦合。后者通过考虑 Bloch 波函数的空间结构及其对电子被晶格缺陷散射性质的普遍影响而获得。因此它提供了一种利用扫描隧道显微镜对电子波函数进行谱表征的新型分析工具。
引用
@article{arxiv.1603.00283,
title = {Visualizing "Fermi arcs" in the Weyl semimetal TaAs},
author = {Rajib Batabyal and Noam Morali and Nurit Avraham and Yan Sun and Marcus Schmidt and Claudia Felser and Ady Stern and Binghai Yan and Haim Beidenkopf},
journal= {arXiv preprint arXiv:1603.00283},
year = {2016}
}