铁磁性 CoS2 中的 Weyl 费米子、费米弧与少数自旋载流子
材料科学
2020-06-03 v1
摘要
黄铁矿型化合物 CoS2 因其巡游铁磁性和半金属性潜力在过去被深入研究，这使其成为自旋电子学应用的一种有前景的材料。然而，其电子结构仍知之甚少。在此，我们使用互补的体敏感与表面敏感角分辨光电子能谱以及第一性原理计算来提供其能带结构的完整图像。我们在费米能级发现了 Weyl 锥，这使 CoS2 以新面貌成为最近发现的磁性拓扑金属类中的罕见成员。我们直接观察到连接 Weyl 节点的拓扑费米弧表面态，这将通过修改其在界面的自旋极化而影响 CoS2 作为自旋注入器的性能。此外，我们首次能够直接观察到布里渊区角落中的少数自旋体电子囊，这证明 CoS2 不可能是一个真正的半金属。除了解决关于 CoS2 半金属性的长期争论，我们的结果提供了一个关于磁性材料拓扑如何影响其自旋电子学应用的绝佳范例。
引用
@article{arxiv.2006.01557,
title = {Weyl-fermions, Fermi-arcs, and minority-spin carriers in ferromagnetic CoS2},
author = {Niels B. M. Schröter and Iñigo Robredo and Sebastian Klemenz and Robert J. Kirby and Jonas A. Krieger and Ding Pei and Tianlun Yu and Samuel Stolz and Thorsten Schmitt and Pavel Dudin and Timur K. Kim and Cephise Cacho and Andreas Schnyder and Aitor Bergara and Vladimir N. Strocov and Fernando de Juan and Maia G. Vergniory and Leslie M. Schoop},
journal= {arXiv preprint arXiv:2006.01557},
year = {2020}
}