节线半金属中的弱局域化与反局域化:维度与拓扑效应
介观与纳米尺度物理
2019-05-21 v2 无序系统与神经网络
材料科学
摘要
节线半金属等新材料为新颖的输运现象提供了独特的环境。在此,我们计算了无序节线半金属中电导的量子修正。由节线环携带的环面形费米面与所包围的 Berry 通量,导致了电子扩散的有效维度与能带拓扑之间引人入胜的相互作用,这取决于杂质势的散射范围相对于节线环尺寸的大小。对于短程杂质势,背散射由不包围节线环的干涉路径主导,产生三维弱局域化效应。相反,对于长程杂质势,电子在各种二维平面内有效扩散,背散射由包围节线环的干涉路径主导。后者导致具有二维标度律的弱反局域化。我们的结果与对称性考量一致,其中两种 regime 分别对应正交类与辛类。此外,我们针对实际实验参数给出了低温下的弱场磁电导计算,并预测了分别 与 的清晰标度特征。三维弱局域化与二维弱反局域化之间的交叉可通过调节费米能量来探测,给出了节线半金属独特的输运特征。
引用
@article{arxiv.1902.06921,
title = {Weak Localization and Antilocalization in Nodal-Line Semimetals: Dimensionality and Topological Effects},
author = {Wei Chen and Hai-Zhou Lu and Oded Zilberberg},
journal= {arXiv preprint arXiv:1902.06921},
year = {2019}
}
备注
19 pages, 4 figures, including supplemental material, the version to be published in PRL