Published on Институт физики металлов имени М.Н. Михеева УрО РАН (https://www.imp.uran.ru)

Главная > Поверхность Ферми топологического полуметалла WTe2: эксперимент и расчет

Поверхность Ферми топологического полуметалла WTe2: эксперимент и расчет

Б.М. Фоминых, В.В. Марченков, А.Н. Перевалова, С.Т. Байдак, А.В. Лукоянов, С.В. Наумов, Е.Б. Марченкова, В.В. Чистяков

Институт физики металлов имени М.Н. Михеева УрО РАН, г. Екатеринбург
 

Проведены комплексные исследования поверхности Ферми и транспортных свойств высокочистого монокристалла топологического полуметалла Вейля WTe2. Экспериментально установлено, что WTe2 находится в состоянии, близком к электронно-дырочной компенсации, с большими значениями магнитосопротивления и подвижности носителей тока. Из анализа осцилляций Шубникова-де Гааза выделено три характерные частоты, соответствующих различным карманам на поверхности Ферми, а также определены такие параметры электронной структуры, как эффективные массы носителей тока и температура Дингла. Используя данные эксперимента выполнены расчеты электронной структуры методом DFT+U+SOC. Предложена модель поверхности Ферми и показано, что внутри ее дырочных карманов имеются точки Вейля (рисунок). Это представляет особый интерес для понимания топологических свойств WTe2. Полученные фундаментальные знания важны для практического применения этого материала в спинтронике и сверхбыстрой электронике.

 
 
Рисунок. (а) Квантовые осцилляции магнитосопротивления монокристалла WTe2 при разных температурах. (б) Результаты быстрого преобразования Фурье осциллирующих частей магнитосопротивления, демонстрирующие наличие трех частот осцилляций. (в) Поверхность Ферми WTe2, рассчитанная в рамках метода DFT+U+SOC.

 

 

Публикации

  1. Electronic transport and Fermi surface of Weyl semimetal WTe2: Quantum oscillations and first-principles study / B.M. Fominykh, A.N. Perevalova, S.T. Baidak, A.V. Lukoyanov, S.V. Naumov, E.B. Marchenkova, V.V. Marchenkov. – Текст: непосредственный // Journal of Alloys and Compounds. — 2025. — V. 1039. — P. 182966 (1-11).

  2. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2025687556 Российская Федерация. Определение эффективной массы носителей заряда в формализме Лифшица-Косевича: № 2025687181: заявл. 13.10.2025: опубликовано 13.10.2025 / В.В. Чистяков, В.В. Марченков, Б.М. Фоминых, А.Н. Перевалова; заявитель и правообладатель ИФМ УрО РАН. - 1 c.: ил. - Текст: непосредственный.

  3. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2025685012 Российская Федерация. Применение двухзонной модели для анализа электронной проводимости топологических материалов: № 2025684534: заявл. 19.09.2025: опубликовано 19.09.2025 / В.В. Чистяков, Б.М. Фоминых, В.В. Марченков, А.Н. Перевалова; заявитель и правообладатель ИФМ УрО РАН. - 1 c.: ил. - Текст: непосредственный.

 

1.3.2. Физика конденсированных сред и физическое материаловедение. Работа выполнена в рамках темы государственного задания ИФМ УрО РАН Рег. № 122021000036-3, Шифр «Спин».