外尔电磁学 外尔半金属TaAs和TaP在磁场下的电输运性质

2017-07-20
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文章简介：近年来发现的以TaAs,TaP 为代表的外尔半金属材料为研究固体中电子的拓扑性质开拓了一个新的领域.外尔半金属是一种电子的体态和表面态具有特殊对应关系的无能隙拓

近年来发现的以TaAs,TaP 为代表的外尔半金属材料为研究固体中电子的拓扑性质开拓了一个新的领域。外尔半金属是一种电子的体态和表面态具有特殊对应关系的无能隙拓扑量子材料。和拓扑绝缘体相比,外尔半金属具有更加奇异的费米面:在它的表面具有不相连的费米弧,这些费米弧连接在体态的成对的外尔点上。

而外尔点可以看作是自旋非简并的半个迪拉克电子。最近的研究工作相继发现TaAs等材料的表面费米弧,超高的电子迁移率,巨大的磁电阻以及手性反常等等有趣的物理性质。而TaAs 等外尔半金属材料的发现也被Physics World评为2015度物理学十大进展之一。

本次报告主要介绍我们在磁场下对TaAs,TaP等材料的一些测量结果。除了巨磁阻和纵向负磁阻等现象,我重点介绍它们在强磁场下的一些有趣性质。当TaP中的外尔电子被强磁场局限在最低的郎道能级时,我们观测到它的霍尔信号发生了反转,同时伴随着明显的台阶状行为。我们认为这是一种磁场诱导的相变,这个过程中一部分外尔电子被束缚在强磁场下的一个新的相中。