南京大学Nature子刊：第二类外尔半金属手征特性调控最新成果

【引言】

自从发现极大丰富了能带理论的拓扑绝缘体以来，人们希望发现在材料中除了绝缘体之外的其它拓扑态比如：半导体、金属。外尔半金属（WSMs）具有自然发生的准粒子即韦尔费米子，在固体物理学中吸引了研究人员的巨大兴趣。

【成果简介】

近日，南京大学固体微观结构国家实验室缪峰教授、万贤纲教授和王伯根教授（通讯作者）带领的课题组首次实现了外尔半金属费米能在外尔点附近的原位调节，在WTe2器件中实现了手征输运特性的场效应调控。该工作不仅在凝聚态物理中为原位研究第二类外尔费米子提供了可通用的实验手段，并且对拓扑及手征电子学的应用研究有着重要的意义。

【图文导读】

图1： WTe2薄膜器件

（a）WTe2分子结构图，黄色曲折线为沿着 的钨链；

（b）四探针WTe2薄膜器件光学图片；

（c）四探针器件的测试电路和结构示意图，磁场和电流之间的夹角为 。

图2：WTe2薄膜的磁阻与角度之间的关系

（a）在强磁场下样品一表现出负磁阻；

（b）在更强的磁场下，样品二表现出负磁阻和正磁阻；

（c）从样品二中提取手性异常系数曲线Cw与半经典曲线相一致。

图3：WTe2薄膜的门可调负磁阻

(a) 薄膜器件结构示意图；

(b) 角度敏感的负纵向磁电阻;

(c) 背删调节下的负磁阻；

(d) 手征反常参量随栅压的变化（CW从c图的磁阻曲线拟合得到），对应费米能调过了外尔点。

文献链接：Gate-tunable negative longitudinal magnetoresistance in the predicted type-II Weyl semimetal WTe2（Nat. Commun., 2016, DOI: 10.1038/ncomms13142）

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