天然•物剃头表量子材料科学中间贾爽及合作者关于“TaP中磁场诱导的外尔费米子泯没”的研究成果

拓扑概念在凝聚态物理中的引入极大地加深了人们对各种低能态准粒子的理解。近年来，以外尔半金属为代表的拓扑半金属的发现是继拓扑绝缘体发现以来又一项庞大进展。一样平常认为，晶体中实现的外尔费米子是具有拓扑珍爱的稳固准粒子。一对具有相反手性的外尔点只有被移动到统一动量坐标上才会发生泯没。这种粒子和反粒子的相互泯没在不改变能带结构的前提下是很难实现的。

北京大学物理学院量子材料科学中间研究员贾爽、张弛，谢心澄教授和包括华中科技大学王俊峰教授，南方科技大学卢海舟教授，普林斯顿大学Hasan教授，苏黎世大学Neupert教授以及新加坡国立大学林新教授在内的研究团队最近合作开展了在外尔半金属TaP中的相干高磁场电输运研究。他们发如今磁场的催化作用下，一对手性相反的外尔点会在高磁场下发生泯没，从而导致霍尔旌旗灯号的反转。在磁场作用下，外尔半金属中的电子能带首先形成了一套特别的分立朗道能带。分外是最后一个朗道能带因为其特别的拓扑结构而具有手性，其在动量空间中是单向的。当磁场很高时，此时电子的磁长度的倒数可和两个相反手性的外尔点的动量距离相比拟，因此物理上许可发生磁隧穿效应而导致最后两个手性的朗道能带发生杂化，最终实现外尔费米子的泯没和能隙的打开。该工作已在《天然•物理》上在线发表Nature Physics（2017）（doi：10.1038/nphys4183）。

此项工作的通信作者为贾爽研究员、卢海舟教授和王俊峰教授。第一作者为量子材料科学中间2013级博士研究生张成龙。同时，该项研究得到国家庞大科学研究计划（2014CB239302,2013CB921901）、国家天然科学基金，和中组部“青年千人”计划的支撑。

编辑：江南