课题组在II型外尔半金属中温度引起的Lifshitz相变的研究中取得重要进展

2020年11月19日

近年来，一种由温度引起的Lifshitz相变受到了广泛关注，然而引起这一相变的微观机制还有待研究。能观测到这种相变的材料都有一个共同点，即在费米面附近同时存在电子和空穴pockets。由于II型外尔半金属不受洛伦兹对称性的限制，外尔点是电子和空穴pockets的交点。因此，温度引起的Lifshitz相变可能普遍存在于II型外尔半金属中。

本文研究了II型外尔半金属TaIrTe4的电学和热电输运性质。实验发现，该系统的霍尔系数和塞贝克系数有相反符号，意味着系统同时存在电子和空穴pockets。随着温度变化，TaIrTe4的霍尔系数以及塞贝克系数的符号都会发生改变。所以体系的费米能级向下移动，与对霍尔电阻进行多带拟合的结果相吻合。第一性原理计算发现，通过将温度引起的费米能级移动引入塞贝克系数的计算中，能得到与实验结果相吻合的计算结果。与第一性原理计算的费米面相比较，发现费米面的移动确实能够解释实验结果。最后，我们发现随着费米能级的移动，费米面发生了Lifshitz相变。