Новости

Oct 11, 2023

Квантовые осцилляции времени жизни квазичастиц в металле

Nature (2023) Цитировать эту статью 251 Доступ 7 деталей альтметрической метрики После почти столетия исследований остается загадкой, почему низколежащие возбуждения металлов удивительно хорошо

Природа (2023)Цитировать эту статью

251 Доступ

7 Альтметрика

Подробности о метриках

После почти столетия исследований остается загадкой, почему низколежащие возбуждения металлов удивительно хорошо объясняются эффективными одночастичными теориями невзаимодействующих зон1,2,3,4. Обилие взаимодействий в реальных материалах поднимает вопрос о прямых спектроскопических признаках явлений, выходящих за рамки эффективного одночастичного и однозонного поведения. Здесь мы сообщаем об идентификации квантовых колебаний (QO) в трехмерном топологическом полуметалле CoSi, которые не поддаются стандартному описанию в двух фундаментальных аспектах. Во-первых, частота колебаний соответствует разности орбит квазиклассических квазичастиц (КЧ) двух зон, которые запрещены, поскольку половина траектории будет противодействовать силе Лоренца. Во-вторых, колебания существуют до температуры выше 50 К, в отличие от всех других колебательных компонентов, которые исчезают при температуре ниже нескольких кельвинов. Наши результаты прекрасно согласуются с расчетами общей модели QO времени жизни QP (QPL). Поскольку единственной предпосылкой их существования является нелинейная связь как минимум двух электронных орбит, например, вследствие рассеяния КФ на дефектах или коллективных возбуждениях, такие КК КФЛ являются общими для любого металла с квантованием Ландау с несколькими орбитами. Они согласуются с определенными частотами в топологических полуметаллах5,6,7,8,9, нетрадиционных сверхпроводниках10,11, редкоземельных соединениях12,13,14 и системах Рашбы15 и позволяют идентифицировать и измерять корреляционные явления, например, в двух- размерные материалы16,17 и многозонные металлы18.

Это предварительный просмотр контента подписки, доступ через ваше учреждение.

Доступ к журналу Nature и 54 другим журналам Nature Portfolio.

Приобретите Nature+, нашу выгодную подписку с онлайн-доступом.

29,99 долларов США / 30 дней

отменить в любое время

Подпишитесь на этот журнал

Получите 51 печатный выпуск и онлайн-доступ.

199,00 долларов США в год

всего $3,90 за выпуск

Возьмите напрокат или купите эту статью

Цены варьируются в зависимости от типа статьи

от$1,95

до $39,95

Цены могут зависеть от местных налогов, которые рассчитываются во время оформления заказа.

Данные, представленные в этом документе, доступны по адресу https://doi.org/10.5281/zenodo.7957067.

Латтингер, Дж. М. Теория эффекта де Гааса-ван Альфена для системы взаимодействующих фермионов. Физ. Откр. 121, 1251–1258 (1961).

Статья ADS MathSciNet CAS MATH Google Scholar

Энгельсберг С. и Симпсон Г. Влияние электрон-фононных взаимодействий на эффект де Гааса-ван Альфена. Физ. Ред. Б 2, 1657–1665 (1970).

Статья ADS Google Scholar

Вассерман А., Спрингфорд М. и Хьюсон А. Теория эффекта де Гааса-ван Альфена для сплавов с тяжелыми фермионами. Дж. Физ. Конденсируется. Дело 1, 2669–2676 (1989).

Статья ADS Google Scholar

Тайлефер Л., Ньюбери Р., Лонзарич Г., Фиск З. и Смит Дж. Прямое наблюдение тяжелых квазичастиц в UPt3 посредством эффекта dHvA. Дж. Маг. Маг. Матер. 63–64, 372–376 (1987).

Статья ADS Google Scholar

ван Делфт, MR и др. Электронно-дырочное туннелирование, обнаруженное квантовыми осцилляциями в полуметалле HfSiS с узловыми линиями. Физ. Преподобный Летт. 121, 256602 (2018).

Статья ADS PubMed Google Scholar

Мюллер, CSA и др. Определение поверхности Ферми и индуцированного полем туннелирования квазичастиц вокруг узловой петли Дирака в ZrSiS. Физ. Преподобный Рез. 2, 023217 (2020).

Статья ADS Google Scholar

Дин, Л. и др. Квантовые колебания, магнитный пробой и тепловой эффект Холла в Co3Sn2S2. Дж. Физ. D Прил. Физ. 54, 454003 (2021).