《物理谈论X》报导高迁移率三维狄拉克半金属
来源:刘诗雯网 发表于2019-07-07 07:09:31 编辑:杜兰特
摘要: 三维狄拉克半金属作为一种新的拓扑资料,因为其能带的导带和价带在狄拉克点接触,并且在三维动量空间中表现出线性色散联系,已成为凝聚态物理范畴

  三维狄拉克半金属作为一种新的拓扑资料,因为其能带的导带和价带在狄拉克点接触,并且在三维动量空间中表现出线性色散联系,已成为凝聚态物理范畴的世界前沿热门。三维狄拉克半金属能够看成是一种“三维石墨烯”或是“无能隙的拓扑绝缘体”。

  最近北京大学量子资料科学中心王健研讨组,与中心谢心澄教授、贾爽研讨员,以及武汉强磁场中心王俊峰教授、浙江大学王勇教授、美国阿贡国家试验室Zhili Xiao教授等人协作,经过低温强磁场下视点依靠的电输运试验勾画出三维狄拉克半金属Cd3As2 单晶的全费米面信息。试验标明Cd3As2 晶体在[112]和[44-1]晶列方向有单周期的磁电阻SdH 量子振动,而在[1-10]晶列方向则呈现双周期的SdH 振动;进一步转视点的磁阻振动数据剖析提醒出Cd3As2 单晶的费米面是由两个嵌套在一起的椭球组成的。此外,Cd3As2的量子极限特性和Zeeman劈裂行为在最高到60特斯拉的强磁场试验中被观测到。一起,电输运试验发现,关于高质量的Cd3As2单晶,在低温下载流子迁移率最高可达千万的量级(单位:cm2/Vs),而平均自由程可达亚毫米的量级。该工作为未来根据狄拉克半金属的新的拓扑相(如拓扑超导)的探究以及潜在的电子器材(如高速器材)方面的使用奠定了根底。相关文章于2019年9月16日正式宣布在Physical Review X 5, 031037(2019)上。北大王健研讨员与谢心澄教授、贾爽研讨员为文章并排通讯作者。北京大学赵弇斐博士与刘海文博士为并排第一作者。

  

  上述研讨得到国家严重科学研讨方案、国家自然科学基金、中组部“青年千人”方案、高等学校博士学科点专项科研基金以及量子物质科学协同立异中心等项目经费的赞助。

  Cd3As2 单晶的三维费米面示意图:三维狄拉克半金属Cd3As2单晶在4.2 K,60 T脉冲强磁场下的磁阻行为。量子振动与Zeeman劈裂清晰可见。随磁场添加,在43 T到达量子极限,随后表现为线性磁阻行为。

  修改:安定

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