Notizia

Oct 11, 2023

Oscillazioni quantistiche della vita delle quasiparticelle in un metallo

Natura (2023) Cita questo articolo 251 Accessi a 7 dettagli sulla metrica altmetrica Dopo quasi un secolo di ricerca, rimane un enigma il fatto che le eccitazioni basse dei metalli siano straordinariamente buone

Natura (2023) Cita questo articolo

251 accessi

7 Altmetrico

Dettagli sulle metriche

Dopo quasi un secolo di ricerca, rimane un enigma il fatto che le basse eccitazioni dei metalli siano straordinariamente ben spiegate da efficaci teorie a singola particella di bande non interagenti1,2,3,4. L'abbondanza di interazioni nei materiali reali solleva la questione delle firme spettroscopiche dirette dei fenomeni che vanno oltre l'effettivo comportamento di singola particella e di singola banda. Qui riportiamo l'identificazione delle oscillazioni quantistiche (QO) nel semimetallo topologico tridimensionale CoSi, che sfidano la descrizione standard in due aspetti fondamentali. Innanzitutto, la frequenza di oscillazione corrisponde alla differenza delle orbite delle quasiparticelle semiclassiche (QP) di due bande, che sono vietate poiché metà della traiettoria si opporrebbe alla forza di Lorentz. In secondo luogo, le oscillazioni esistono fino a oltre 50 K, in forte contrasto con tutte le altre componenti oscillatorie, che svaniscono al di sotto di pochi Kelvin. I nostri risultati sono in ottimo accordo con i calcoli del modello generico dei QO della durata del QP (QPL). Poiché l'unica precondizione per la loro esistenza è un accoppiamento non lineare di almeno due orbite elettroniche, ad esempio a causa dello scattering QP su difetti o eccitazioni collettive, tali QO del QPL sono generici per qualsiasi metallo caratterizzato dalla quantizzazione di Landau con più orbite. Sono coerenti con determinate frequenze nei semimetalli topologici5,6,7,8,9, nei superconduttori non convenzionali10,11, nei composti delle terre rare12,13,14 e nei sistemi Rashba15 e consentono di identificare e misurare fenomeni di correlazione, ad esempio, in due- materiali dimensionali16,17 e metalli multibanda18.

Questa è un'anteprima dei contenuti in abbonamento, accessibile tramite il tuo istituto

Accedi a Nature e ad altre 54 riviste Nature Portfolio

Ottieni Nature+, il nostro abbonamento con accesso online dal miglior rapporto qualità-prezzo

$ 29,99 / 30 giorni

annullare in qualsiasi momento

Iscriviti a questo diario

Ricevi 51 numeri cartacei e accesso online

$ 199,00 all'anno

solo $ 3,90 per numero

Noleggia o acquista questo articolo

I prezzi variano in base al tipo di articolo

da $ 1,95

a $ 39,95

I prezzi possono essere soggetti a tasse locali calcolate durante il checkout

I dati riportati in questo documento sono disponibili all'indirizzo https://doi.org/10.5281/zenodo.7957067.

Luttinger, JM Teoria dell'effetto de Haas-van Alphen per un sistema di fermioni interagenti. Fis. Rev. 121, 1251–1258 (1961).

Articolo ADS MathSciNet CAS MATH Google Scholar

Engelsberg, S. & Simpson, G. Influenza delle interazioni elettrone-fonone sull'effetto de Haas-van Alphen. Fis. Rev. B 2, 1657–1665 (1970).

Articolo ANNUNCI Google Scholar

Wasserman, A., Springford, M. & Hewson, A. Teoria dell'effetto de Haas-van Alphen per leghe di fermioni pesanti. J. fisico. Condensa. Materia 1, 2669–2676 (1989).

Articolo ANNUNCI Google Scholar

Taillefer, L., Newbury, R., Lonzarich, G., Fisk, Z. & Smith, J. Osservazione diretta di quasiparticelle pesanti in UPt3 tramite l'effetto dHvA. J.Mag. Magg. Madre. 63–64, 372–376 (1987).

Articolo ANNUNCI Google Scholar

van Delft, MR et al. Tunneling della lacuna elettronica rivelato dalle oscillazioni quantistiche nel semimetallo della linea nodale HfSiS. Fis. Rev. Lett. 121, 256602 (2018).

Articolo ADS PubMed Google Scholar

Müller, CSA et al. Determinazione della superficie di Fermi e del tunneling di quasiparticelle indotto dal campo attorno al circuito nodale di Dirac in ZrSiS. Fis. Rev. Ris. 2, 023217 (2020).

Articolo ANNUNCI Google Scholar

Ding, L. et al. Oscillazioni quantistiche, degradazione magnetica ed effetto Hall termico in Co3Sn2S2. J. fisico. D Appl. Fis. 54, 454003 (2021).