Abstrakt
Layered heavy-metal square-lattice compounds have recently emerged as potential Dirac fermion materials due to bonding within those sublattices. We report quantum transport and spectroscopic data on the layered Sb square-lattice material LaCuSb2. Linearly dispersing band crossings, necessary to generate Dirac fermions, are experimentally observed in the electronic band structure observed using angle-resolved photoemission spectroscopy, along with a quasi-two-dimensional Fermi surface. Weak antilocalization that arises from two-dimensional transport is observed in the magnetoresistance, as well as regions of linear dependence, both of which are indicative of topologically nontrivial effects. Measurements of the Shubnikov–de Haas quantum oscillations show low effective mass electrons on the order of 0.065me, further confirming the presence of Dirac fermions in this material.
Cytowania
-
1 5
CrossRef
-
0
Web of Science
-
1 6
Scopus
Autorzy (10)
Cytuj jako
Pełna treść
- Wersja publikacji
- Accepted albo Published Version
- Licencja
- otwiera się w nowej karcie
Słowa kluczowe
Informacje szczegółowe
- Kategoria:
- Publikacja w czasopiśmie
- Typ:
- artykuły w czasopismach
- Opublikowano w:
-
APL Materials
nr 7,
strony 1 - 7,
ISSN: 2166-532X - Język:
- angielski
- Rok wydania:
- 2019
- Opis bibliograficzny:
- Chamorro J., Topp A., Fang Y., Winiarski M., Ast C., Krivenkov M., Varykhalov A., Ramshaw B., Schoop L., Mcqueen T.: Dirac fermions and possible weak antilocalization in LaCuSb2// APL Materials -Vol. 7,iss. 12 (2019), s.1-7
- DOI:
- Cyfrowy identyfikator dokumentu elektronicznego (otwiera się w nowej karcie) 10.1063/1.5124685
- Bibliografia: test
-
- C. L. Kane and E. J. Mele, "Z(2) topological order and the quantum spin Hall effect," Phys. Rev. Lett. 95, 146802 (2005). otwiera się w nowej karcie
- C. L. Kane and E. J. Mele, "Quantum spin Hall effect in graphene," Phys. Rev. otwiera się w nowej karcie
- Lett. 95, 226801 (2005). otwiera się w nowej karcie
- M. Z. Hasan and C. L. Kane, "Colloquium: Topological insulators," Rev. Mod. Phys. 82, 3045-3067 (2010). otwiera się w nowej karcie
- H. J. Zhang et al., "Topological insulators in Bi 2 Se 3 , Bi 2 Te 3 and Sb 2 Te 3 with a single Dirac cone on the surface," Nat. Phys. 5, 438-442 (2009). otwiera się w nowej karcie
- L. Fu, C. L. Kane, and E. J. Mele, "Topological insulators in three dimensions," Phys. Rev. Lett. 98, 106803 (2007). otwiera się w nowej karcie
- Z. K. Liu et al., "Discovery of a three-dimensional topological Dirac semimetal Na 3 Bi," Science 343, 864-867 (2014). otwiera się w nowej karcie
- T. Liang et al., "Ultrahigh mobility and giant magnetoresistance in the Dirac semimetal Cd 3 As 2 ," Nat. Mater. 14, 280-284 (2015). otwiera się w nowej karcie
- B. Q. Lv et al., "Experimental discovery of Weyl semimetal TaAs," Phys. Rev. X 5, 031013 (2015). otwiera się w nowej karcie
- C. Fang, H. M. Weng, X. Dai, and Z. Fang, "Topological nodal line semimetals," Chin. Phys. B 25, 117106 (2016). otwiera się w nowej karcie
- L. M. Schoop, F. Pielnhofer, and B. V. Lotsch, "Chemical principles of topolog- ical semimetals," Chem. Mater. 30, 3155-3176 (2018). otwiera się w nowej karcie
- H. Li et al., "Negative magnetoresistance in Dirac semimetal Cd 3 As 2 ," Nat. otwiera się w nowej karcie
- Commun. 7, 10301 (2016). otwiera się w nowej karcie
- Y. B. Zhang, Y. W. Tan, H. L. Stormer, and P. Kim, "Experimental observation of the quantum Hall effect and Berry's phase in graphene," Nature 438, 201-204 (2005). otwiera się w nowej karcie
- M. Neupane et al., "Observation of a three-dimensional topological Dirac semimetal phase in high-mobility Cd 3 As 2 ," Nat. Commun. 5, 3786 (2014). otwiera się w nowej karcie
- K. I. Bolotin et al., "Ultrahigh electron mobility in suspended graphene," Solid State Commun. 146, 351-355 (2008). otwiera się w nowej karcie
- K. S. Novoselov et al., "Two-dimensional gas of massless Dirac fermions in graphene," Nature 438, 197-200 (2005). otwiera się w nowej karcie
- J. B. He et al., "Quasi-two-dimensional massless Dirac fermions in CaMnSb 2 ," Phys. Rev. B 95, 045128 (2017). otwiera się w nowej karcie
- Y. Feng et al., "Strong anisotropy of Dirac cones in SrMnBi 2 and CaMnBi 2 revealed by angle-resolved photoemission spectroscopy," Sci. Rep. 4, 5385 (2014). otwiera się w nowej karcie
- A. M. Zhang et al., "Interplay of Dirac electrons and magnetism in CaMnBi 2 and SrMnBi 2 ," Nat. Commun. 7, 13833 (2016). otwiera się w nowej karcie
- J. Y. Liu et al., "A magnetic topological semimetal Sr 1−y Mn 1−z Sb 2 (y, z < 0.1)," Nat. Mater. 16, 905 (2017). otwiera się w nowej karcie
- J. Y. Liu et al., "Nearly massless Dirac fermions hosted by Sb square net in BaMnSb 2 ," Sci. Rep. 6, 30525 (2016). otwiera się w nowej karcie
- S. L. Huang, J. Kim, W. A. Shelton, E. W. Plummer, and R. Y. Jin, "Nontrivial Berry phase in magnetic BaMnSb 2 semimetal," Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 114, 6256-6261 (2017). otwiera się w nowej karcie
- H. Masuda et al., "Quantum Hall effect in a bulk antiferromagnet EuMnBi 2 with magnetically confined two-dimensional Dirac fermions," Sci. Adv. 2, e1501117 (2016). otwiera się w nowej karcie
- Y. Y. Wang, S. Xu, L. L. Sun, and T. L. Xia, "Quantum oscillations and coherent interlayer transport in a new topological Dirac semimetal candidate YbMnSb 2 ," Phys. Rev. Mater. 2, 021201 (2018). otwiera się w nowej karcie
- J. Y. Liu et al., "Unusual interlayer quantum transport behavior caused by the zeroth Landau level in YbMnBi 2 ," Nat. Commun. 8, 646 (2017). otwiera się w nowej karcie
- K. F. Wang, D. Graf, and C. Petrovic, "Quasi-two-dimensional Dirac fermions and quantum magnetoresistance in LaAgBi 2 ," Phys. Rev. B 87, 235101 (2013). otwiera się w nowej karcie
- K. F. Wang and C. Petrovic, "Multiband effects and possible Dirac states in LaAgSb 2 ," Phys. Rev. B 86, 155213 (2012). otwiera się w nowej karcie
- X. Shi et al., "Observation of Dirac-like band dispersion in LaAgSb 2 ," Phys. Rev. B 93, 081105 (2016). otwiera się w nowej karcie
- X. X. Yang et al., "RCu 1+x Sb 2 (R = La, Ce, Pr, Nd, Sm, Gd, Tb, Dy, Ho and Y) phases with defect CaBe 2 Ge 2 -type structure," Mater. Sci. Forum 475-479, 861-864 (2005). otwiera się w nowej karcie
- W. Tremel and R. Hoffmann, "Square nets of main group elements in solid-state materials," J. Am. Chem. Soc. 109, 124-140 (1987). otwiera się w nowej karcie
- S. Klemenz, S. Lei, and L. M. Schoop, "Topological semimetals in square-net materials," Annu. Rev. Mater. Res. 49(1), 185-206 (2019). otwiera się w nowej karcie
- L. M. Schoop et al., "Dirac cone protected by non-symmorphic symmetry and three-dimensional Dirac line node in ZrSiS," Nat. Commun. 7, 11696 (2016). otwiera się w nowej karcie
- A. Topp et al., "Non-symmorphic band degeneracy at the fermi level in ZrSiTe," New J. Phys. 18, 125014 (2016). otwiera się w nowej karcie
- O. Sologub, K. Hiebl, P. Rogl, H. Noel, and O. Bodak, "On the crystal-structure and magnetic-properties of the ternary rare-earth compounds RETSb 2 with Re-equivalent-to-rare earth and T-equivalent-to-Ni, Pd, Cu and Au," J. Alloys Compd. 210, 153-157 (1994). otwiera się w nowej karcie
- B. L. Altshuler, A. G. Aronov, and D. E. Khmelnitsky, "Effects of electron- electron collisions with small energy transfers on quantum localization," J. Alloys Compd. 15, 7367-7386 (1982). otwiera się w nowej karcie
- R. K. Gopal, S. Singh, R. Chandra, and C. Mitra, "Weak-antilocalization and sur- face dominated transport in topological insulator Bi 2 Se 2 Te," AIP Adv. 5, 047111 (2015). otwiera się w nowej karcie
- L. H. Bao et al., "Weak anti-localization and quantum oscillations of surface states in topological insulator Bi 2 Se 2 Te," Sci. Rep. 2, 726 (2012). otwiera się w nowej karcie
- Y. S. Kim et al., "Thickness-dependent bulk properties and weak antilocalization effect in topological insulator Bi 2 Se 3 ," Phys. Rev. B 84, 073109 (2011). otwiera się w nowej karcie
- E. M. Lifshits and A. M. Kosevich, "Theory of the Shubnikov-Dehaas effect," J. Phys. Chem. Solids 4, 1-10 (1958). otwiera się w nowej karcie
- APL Mater. 7, 121108 (2019); doi: 10.1063/1.5124685 7, 121108-6 ARTICLE scitation.org/journal/apm otwiera się w nowej karcie
- K. V. Lakshmi, L. Menon, A. K. Nigam, A. Das, and S. K. Malik, "Magneto- resistance studies on RTSb 2 compounds (R = La, Ce and T = Ni, Cu)," Physica B 223-24, 289-291 (1996). otwiera się w nowej karcie
- N. V. Gamayunova et al., "Electron-phonon interaction in ternary rare-earth copper antimonides LaCuSb 2 and La(Cu 0.8 Ag 0.2 )Sb 2 probed by Yanson point- contact spectroscopy," in 2017 IEEE 7th International Conference Nanomaterials: Application and Properties (NAP) (IEEE, 2017). otwiera się w nowej karcie
- P. Ruszala, M. J. Winiarski, and M. Samsel-Czekala, "Dirac-like band struc- ture of LaTESb 2 (TE = Ni, Cu, and Pd) superconductors by DFT calculations," Comput. Mater. Sci. 154, 106-110 (2018). otwiera się w nowej karcie
- P. C. Canfield and Z. Fisk, "Growth of single-crystals from metallic fluxes," Philos. Mag. B 65, 1117-1123 (1992). otwiera się w nowej karcie
- A. A. Mostofi et al., "Wannier90: A tool for obtaining maximally-localised Wannier functions," Comput. Phys. Commun. 178, 685-699 (2008). otwiera się w nowej karcie
- APL Mater. 7, 121108 (2019); doi: 10.1063/1.5124685 7, 121108-7 otwiera się w nowej karcie
- Weryfikacja:
- Politechnika Gdańska
wyświetlono 92 razy
Publikacje, które mogą cię zainteresować
Weak localization competes with the quantum oscillations in a natural electronic superlattice: The case of Na1.5(PO2)4(WO3)20
- K. Kolincio,
- O. Pérez,
- E. Canadell
- + 5 autorów
Eu2Mg3Bi4: Competing Magnetic Orders on a Buckled Honeycomb Lattice
- M. Marshall,
- F. Wang,
- T. Klimczuk
- + 4 autorów