NbGeSb 中自旋极化表面态能带反转产生的类 Weyl 点
材料科学
2020-01-08 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
能带反转是稳定固体中多种新颖电子态的关键，从拓扑绝缘体倒体带隙中的拓扑表面态，到对称保护的三维 Dirac 和 Weyl 点以及 nodal-line 半金属的形成。在此，我们实现的能带反转并非体态之间，而是表面态流形之间。我们通过在非对称半金属 ZrSiS 族中以 Nb 替代 Zr、Sb 替代 S 来实现这一点。利用角分辨光电子能谱和密度泛函理论，我们展示了 ZrSiS 中已知的两对表面态如何在 NbGeSb 中费米能级附近相互相交，并发展出显著的由自旋轨道耦合介导的自旋分裂。我们论证了镜面对称性如何导致所得自旋-轨道纠缠表面能带结构中的受保护交叉点，从而稳定三维 Weyl 点的表面态类似物。更一般地，我们的观察表明通过表面态的能带反转来设计拓扑和对称保护态的新机遇。
引用
@article{arxiv.1911.08631,
title = {Weyl-like points from band inversions of spin-polarised surface states in NbGeSb},
author = {I. Marković and C. A. Hooley and O. J. Clark and F. Mazzola and M. D. Watson and J. M. Riley and K. Volckaert and K. Underwood and M. S. Dyer and P. A. E. Murgatroyd and K. J. Murphy and P. Le Fèvre and F. Bertran and J. Fujii and I. Vobornik and S. Wu and T. Okuda and J. Alaria and P. D. C. King},
journal= {arXiv preprint arXiv:1911.08631},
year = {2020}
}
备注
In press at Nature Communications. This is the originally submitted manuscript prior to changes during the review process. Contains 20+6 pages, including Supplementary Information