Ajustar a superfície de Co₃Sn₂S₂ muda o sinal de seu transporte não linear
Os semimetais de Weyl são materiais quânticos nos quais os elétrons se comportam como se não tivessem massa, movendo-se com uma relação linear de energia-momento semelhante aos fótons. Esses materiais também hospedam férmions de Weyl com uma quiralidade integrada, o que significa que seu spin e impulso estão bloqueados em uma configuração para destros ou canhotos.
Uma característica distintiva dos semimetais de Weyl é a presença de arcos de Fermi, que são estados eletrônicos de superfície que conectam projeções de nós de Weyl em massa. Como esses arcos herdam a quiralidade dos férmions de Weyl subjacentes, seu movimento é direcionado direcionalmente e altamente sensível ao ambiente da superfície. Isto os torna promissores para engenharia de estado de superfície em dispositivos topológicos.
Os pesquisadores mostram que a superfície do semimetal Weyl Co₃Sn₂S₂ pode gerar uma resposta elétrica não recíproca de segunda ordem forte e ajustável, que depende sensivelmente da terminação da superfície e pode ser controlada posteriormente ajustando o potencial da superfície. Crucialmente, quando os arcos de Fermi passam por uma transição Lifshitz do arco de Fermi, uma mudança na forma como os arcos se conectam através da zona de Brillouin da superfície, a corrente não linear inverte o sinal. Esta inversão de sinal surge da natureza quiral das velocidades dos elétrons nos arcos.
O trabalho demonstra que a medição do transporte não recíproco fornece uma impressão digital direta e experimentalmente acessível da topologia do arco de Fermi, oferecendo uma rota prática para rastrear e controlar estados de superfície em semimetais de Weyl sem depender de sondas complexas sensíveis à superfície.
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