ニュース

Oct 11, 2023

金属中の準粒子寿命の量子振動

Nature (2023)この記事を引用 251 アクセス 7 Altmetric Metrics の詳細 1 世紀近い研究を経ても、金属の低域励起が著しく良好であることは依然として謎のままです

自然 (2023)この記事を引用

251 アクセス

7 オルトメトリック

メトリクスの詳細

ほぼ一世紀にわたる研究を経ても、金属の低域励起が非相互作用バンドの効果的な単一粒子理論によって驚くほどよく説明されるということは依然として謎のままである1、2、3、4。 実際の物質における相互作用の豊富さは、効果的な単一粒子、単一バンドの挙動を超えた、現象の直接的な分光学的特徴の問題を引き起こします。 今回我々は、3次元トポロジカル半金属CoSiにおける量子振動（QO）の同定を報告するが、これは2つの基本的な側面において標準的な記述を覆すものである。 まず、振動周波数は 2 つのバンドの半古典準粒子 (QP) 軌道の差に対応しますが、軌道の半分がローレンツ力に対抗するため禁止されています。 第 2 に、振動は 50 K を超える温度まで存在し、数ケルビン以下で消失する他のすべての振動成分とは大きく対照的です。 私たちの発見は、QP ライフタイム (QPL) の QO の一般的なモデル計算とよく一致しています。 それらの存在の唯一の前提条件は、たとえば欠陥または集団励起での QP 散乱による少なくとも 2 つの電子軌道の非線形結合であるため、QPL のそのような QO は、複数の軌道を持つランダウ量子化を特徴とするあらゆる金属に対して一般的です。 これらは、トポロジカル半金属 5、6、7、8、9、型破りな超伝導体 10、11、希土類化合物 12、13、14、およびラシュバ系 15 の特定の周波数と一致しており、たとえば次の 2 つの相関現象を特定し、測定することができます。次元材料16、17およびマルチバンド金属18。

これはサブスクリプション コンテンツのプレビューです。教育機関経由でアクセスできます

Nature およびその他の 54 の Nature Portfolio ジャーナルにアクセス

Nature+ を入手、最もお得なオンライン アクセス サブスクリプション

$29.99 / 30 日

いつでもキャンセル

このジャーナルを購読する

51 冊の印刷物とオンライン アクセスを受け取る

年間 $199.00

1 号あたりわずか 3.90 ドル

この記事をレンタルまたは購入する

価格は記事の種類によって異なります

$1.95から

$39.95まで

価格にはチェックアウト時に計算される地方税が適用される場合があります

この論文で報告されたデータは、https://doi.org/10.5281/zenodo.7957067 で入手できます。

Luttinger, JM 相互作用するフェルミオン系のデ・ハース・ファン・アルフェン効果の理論。 物理学。 改訂 121、1251–1258 (1961)。

記事 ADS MathSciNet CAS MATH Google Scholar

Engelsberg, S. & Simpson, G. デ・ハース・ファン・アルフェン効果に対する電子-フォノン相互作用の影響。 物理学。 Rev. B 2、1657–1665 (1970)。

記事 ADS Google Scholar

Wasserman, A.、Springford, M.、および Hewson, A. 重フェルミオン合金のデ・ハース・ファン・アルフェン効果の理論。 Ｊ．Ｐｈｙｓ． 凝縮します。 問題 1、2669 ～ 2676 (1989)。

記事 ADS Google Scholar

Taiillefer, L.、Newbury, R.、Lonzarich, G.、Fisk, Z. & Smith, J. dHvA 効果による UPt3 内の重い準粒子の直接観察。 J. Mag. マグ。 メーター。 63–64、372–376 (1987)。

記事 ADS Google Scholar

ヴァン・デルフト、MR 他節線半金属HfSiSにおける量子振動によって明らかになった電子-正孔トンネル現象。 物理学。 レット牧師。 121、256602 (2018)。

論文 ADS PubMed Google Scholar

ミュラー、CSA 他。 ZrSiS のディラック節ループ周囲のフェルミ面と場誘起準粒子トンネル現象の測定。 物理学。 Rev. Res. 2、023217 (2020)。

記事 ADS Google Scholar

ディン、L.ら。 Co3Sn2S2 の量子振動、磁気破壊、熱ホール効果。 Ｊ．Ｐｈｙｓ． D アプリケーション物理学。 54、454003 (2021)。