國家同步輻射研究中心
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沙漏費米子、狄拉克節點線、角解析光電子能譜
本中心劉若亞博士及本中心用戶江台章院士之跨國合作研究榮登《奈米通訊》期刊封面
2023/03/13
本中心劉若亞博士及用戶江台章院士的合作研究,使用台灣光源角解析光電子能譜,解析出半金屬材料中的沙漏費米子特徵,研究成果榮登《奈米通訊》期刊封面。
由本中心劉若亞博士及本中心用戶暨科學諮詢委員江台章院士(美國伊利諾大學)等人組成跨國合作團隊,進行凝態物理學中有關沙漏費米子(hourglass fermion)的研究,利用本中心台灣光源TLS 21B1高解析光電子能譜實驗站及相關實驗設施,解析出預測的拓撲沙漏半金屬相的角解析光電子能譜特徵。研究成果發表在美國化學學會出版的《奈米通訊》期刊 (Nano Letters)並獲選為當期期刊封面。
拓撲學中的沙漏費米子(hourglass fermion)為一新型費米子電子態,學者在2016年與2018年的文獻中預測其可能出現在兩類材料中,該電子態除了有特別的沙漏狀能帶結構,也有特殊的三維推廣之量子霍爾自旋效應。研究團隊利用VUV光角解析光電子能譜、穿隧式電子顯微鏡、X光繞射等技術,分析層狀鈮矽碲半金屬材料(Nb
3
SiTe
6
)中的沙漏費米子電子態。除了量測到沙漏費米子一部分的狄拉克節點線之外,也量測到自旋電子流的電子能帶結構。團隊提供許多直觀證據,有助於進一步了解沙漏費米子的物理特性。
Nano Lett. 23, 380 (2023)