Layered three-dimensional (3D) topological semimetals have attracted intensively attention due to the exotic phenomena and abundantly tunable properties. Here we report the experimental evidence for the 3D topological semimetal phase in layered material TaNiTe5 single crystals through quantum oscillations. Strong quantum oscillations have been observed with diamagnetism background in TaNiTe5. By analyzing the de Haas-van Alphen oscillations, multi-periodic oscillations were extracted, in content with magnetotransport measurements. Moreover, nontrivial "π" Berry phase with 3D Fermi surface is identified, indicating the topologically nontrivial feature in TaNiTe5. Additionally, we demonstrated the thin-layer of TaNiTe5 crystals is highly feasible by the mechanical exfoliation, which offers a platform to explore exotic properties in low dimensional topological semimetal and paves the way for potential applications in nanodevices.
Superconducting Fluctuations and the Reduced Dimensionality of the Organic Superconductor $κ$- (BEDT-TTF)$_{2}$Cu(NCS)$_{2}$ as Observed through Measurements of the de Haas-van Alphen Effect
de Haas-van Alphen oscillations in the underdoped cuprate YBa$_2$Cu$_3$O$_{6.5}$
利用转矩技术在高达59 T的脉冲磁场中观察到欠掺杂铜氧化物YBa $_2$ Cu $_3$ O $_{6.5}$的de Haas van Alphen效应。在$\sim$ 30 T的不可逆性场以上,磁化强度表现出明显的量子振荡,单频为540 T,回旋质量为自由电子质量的1.76倍,与先前观察到的Shubnikov-de Haas振荡非常一致。振荡遵循费米液体理论的标准Lifshitz-Kosevich公式。这种量子振荡的热力学观测证实了在铜酸盐的赝能隙相中存在一个定义明确、紧密且相干的费米面。
Multiple Quantum Oscillations in the de Haas van Alphen Spectra of the Underdoped High Temperature Superconductor YBa_2Cu_3O_6.5
通过改进实验条件和大量的数据积累,我们对欠掺杂高温超导体$_{2}$ O $_{3}$的de Haas-van Alphen效应的测量取得了很高的精度。我们发现,主振荡,到目前为止被认为是单频,是由三个紧密间隔的频率。我们把这归因于双层分裂和一个单一的准二维费米面的翘曲,表明\emph{c}轴的相干性恢复在低温下在欠掺杂的铜氧化物。我们的结果不支持最近报道的在同一化合物中存在1650 T量级的更大频率[S. E. Sebastian { \it等人},Nature { \bf 454},200(2008)]。
The Anomalous de Haas-van Alphen Effect in InAs/GaSb quantum wells
de Haas-van Alphen效应(dHvAe)描述了作为反向施加的磁场的函数的材料中的磁化强度的周期性振荡。它形成了测量费米表面性质的良好程序的基础,并且它的观察通常被视为系统是金属的直接签名。然而,某些绝缘体可以表现出类似的振荡的磁化从量子化的电子状态的能量在填充带。最近,这种${\it anomalous}$ dHvAe(AdHvAe)的理论已经被提出,但到目前为止还没有明确的实验观察。在这里,我们表明,InAs/GaSb量子阱的倒窄隙制度是一个理想的平台,用于观察的AdHvAe。从我们的微观计算,我们作出定量预测的相关磁场和温度制度,并描述明确的实验签名。
Comment on Multiple Quantum Oscillations in the de Haas - van Alphen Spectra of the Underdoped High-Temperature Superconductor YBa2Cu3O6.5 (A. Audouard et al., Phys. Rev. Lett. 103 (2009) 157003)
Cyclotron mass-selective de Haas-van Alphen measurements using temperature modulation
School of Natural Sciences, Technical University of Munich(自然科学学院,慕尼黑工业大学);Zentrum für QuantumEngineering (ZQE), Technical University of Munich(量子工程中心(ZQE),慕尼黑工业大学);Fakultät für Physik, Ludwig-Maximilians-Universität(物理学院,路德维希-马克西米利安大学);Heinz Maier-Leibnitz Zentrum (MLZ), Technical University of Munich(海因茨·迈尔-莱布尼茨中心(MLZ),慕尼黑工业大学);Munich Center for Quantum Science and Technology (MCQST), Technical University of Munich(慕尼黑量子科学与技术中心(MCQST),慕尼黑工业大学)
提出一种温度调制的 de Haas-van Alphen 测量技术,通过非单调振幅演化选择性探测不同有效质量的量子振荡,并实验验证其在 MoSi2 中分离重轨道弱信号的能力。
A de Haas-van Alphen study of the filled skutterudite compounds PrOs$_4$As$_{12}$ and LaOs$_4$As$_{12}$
在高达40 T的磁场下,对填充方钴矿PrOs $_4$ As $_{12}$和LaOs $_4$ As $_{12}$单晶的磁化率和de Haas-van Alphen效应随磁场方向的变化进行了全面的研究。几个峰值中观察到的低场磁化率的PrOs $_4$作为$_{12}$,对应于级联的变磁性转变分离的低场反铁磁和高场顺磁金属(PMM)相。de Haas-van Alphen实验表明,PMM相的PrOs $_4$ As $_{12}$和LaOs $_4$ As $_{12}$的费米面拓扑结构非常相似.此外,它们与LaOs $_4$ As $_{12}$在PrOs $_4$ As $_{12}$晶格上的能带结构计算的预测也有合理的一致性.这两个观察结果表明,Pr 4 $f$电子的PMM阶段的巡回准粒子的数量贡献不大。然而,虽然LaOs $_4$ As $_{12}$的性质表明一个传统的超导费米液体,直接交换和电子相关的影响被检测到的PMM相的PrOs $_4$ As $_{12}$。例如,准粒子的有效质量在PrOs $_4$作为$_{12}$被发现减少与增加的领域,可能反映了逐渐抑制与接近的低温,低场反铁磁状态的磁波动。
The de Haas van Alphen effect near a quantum critical end point in Sr_3Ru_2O_7
高度相关的电子材料是一种可以出现许多新的物质状态的系统。在复杂材料中,有利于形成电子液体奇异相的一种特殊情况是,在相图中存在量子临界点(QCP)。参数空间中的邻近区域揭示了不寻常的物理性质,称为非费米液体行为。量子临界研究中的一个重要问题是研究材料的费米面在QCP附近的演化。研究材料的FS的传统方法是de Haas van Alphen效应(dHvA)。量子临界终点(QCEP)已被报道在高度相关的金属Sr3Ru2O7,这是调谐使用磁场高到足以执行dHvA实验。此外,它还具有一个新的紧急阶段附近的QCEP,一种电子排序的ESTA类型。本论文的主要工作是利用dHvA效应研究Sr_3Ru_2O_7的荧光光谱。探讨了三个方面。第一个是在QCEP出现的区域之上和之下确定FS。第二个是寻找量子振荡内的相位。第三个是重新调查行为的准粒子有效质量附近的FS。一个完整的鲁棒模型的FS的Sr3Ru2O7在零场被确定。此外,准粒子质量的新测量显示,QCEP周围任何地方都不存在质量增强。最后,我们报告的dHvA振荡内的相位,这表明,载体由朗道准粒子。
Field-dependent Shubnikov-de Haas oscillations in ferromagnetic Weyl semimetal Co3Sn2S2
本文报道了高质量铁磁Weyl半金属Co $_3$ Sn $_2$ S $_2$单晶中Shubnikov-de Haas振荡的研究。在我们的实验中解决的费米表面是三维的,反映了一个潜在的三角晶体对称性。结合密度泛函理论计算,我们确定,大多数的费米表面在系统中-电子和空穴的性质-产生强的能量色散的(自旋轨道间隙)镜保护的节环。我们观察到,一个平面内的磁场诱导费米面的连续演化,与场垂直于kagome晶格平面,这几乎没有影响。沿着系统的易轴各向异性,我们的观察揭示了Co $_3$ Sn $_2$ S $_2$的电子结构的演变-包括外尔点-与铁磁矩取向。通过对Co $_3$ Sn $_2$ S $_2$的实例研究,我们的结果提供了具体的实验证据,证明了在半金属和金属磁性拓扑系统中,磁性自由度和电子能带奇异性之间通过自旋轨道耦合的各向异性相互作用。
Fermi surface in KFe2As2 determined via de Haas-van Alphen oscillation measurements
我们用de Haas-van Alphen(dHvA)方法完全确定了KFe $_2$ As $_2$的费米面。在KFe $_2$ As $_2$中观察到基频$ε$、$α$、$ζ$和$β$。第一个是由于孔柱附近的布里渊区的X点,而其他的孔柱在$Γ$点。我们还观察到$α$和$ζ$之间的磁击穿频率,并提出了一个合理的解释。实验频率显示偏离带结构计算预测的频率。已经发现$B \parallel c$的有效质量高达19 $m_e$,$m_e$是自由电子质量。计算得到的载流子数和索末菲系数分别为1.01 - 1.03个空穴/分子式单元和82 - 94 mJmol $^{-1}$ K $^{-2}$,与化学计量和直接测量值93 mJmol $^{-1}$ K $^{-2}$一致[H.泽\textit{et al} .,日本物理学会\textbf{80SA},SA 118(2011)]。索末菲系数在带值上增强了约9倍,表明低能自旋和/或轨道波动的重要性,并将KFe $_2$ As $_2$置于强相关金属中。我们还对Ba $_{0.07}$ K $_{0.93}$ Fe $_2$ As $_2$进行了dHvA测量,并观察了$α$和$β$频率。