論文の概要: Fermi Level Fluctuations, Reduced Effective Masses and Zeeman Effect
during Quantum Oscillations in Nodal Line Semimetals
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2107.08443v2
- Date: Sat, 2 Oct 2021 03:30:26 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-21 23:19:12.385309
- Title: Fermi Level Fluctuations, Reduced Effective Masses and Zeeman Effect
during Quantum Oscillations in Nodal Line Semimetals
- Title（参考訳）: 有限線セミメタルの量子振動におけるフェルミ準位変動, 有効質量低減およびゼーマン効果
- Authors: Satyaki Kar and Anupam Saha
- Abstract要約: 本研究では, 干潟面に垂直な方向の場として, ランダウレベルスペクトルの特性とフェルミレベルのゆらぎについて報告する。
一連のピークが連続して現れる状態の密度は、ゼーマン効果によるこれらのピークの分岐を目撃する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We probe quantum oscillations in nodal line semimetals (NLSM) by considering
a NLSM continuum model under strong magnetic field and report the
characteristics of the Landau level spectra and the fluctuations in the Fermi
level as the field in a direction perpendicular to the nodal plane is varied
through. Based on the results on parallel magnetization, we demonstrate the
growth of quantum oscillation with field strength as well as its constancy in
period when plotted against 1/B. We find that the density of states which show
series of peaks in succession, witness bifurcation of those peaks due to Zeeman
effect. For field normal to nodal plane, such bifurcations are discernible only
if the electron effective mass is considerably smaller than its free value,
which usually happens in these systems. Though a reduced effective mass $m^*$
causes the Zeeman splitting to become small compared to Landau level spacing,
experimental results indicate a manyfold increase in the Lande $g$ factor which
again amplifies the Zeeman contribution. We also consider magnetic field in the
nodal plane for which the density of state peaks do not repeat periodically
with energy anymore. The spectra become more spread out and the Zeeman
splittings become less prominent. We find the low energy topological regime,
that appears with such in-plane field set up, to shrink further with reduced
$m^*$ values. However, such topological regime can be stretched out in case
there are smaller Fermi velocities for electrons in the direction normal to the
nodal plane.
- Abstract（参考訳）: 強磁場下でのNLSM連続体モデル(NLSM)による非線形半金属(NLSM)の量子振動を探索し, ランダウ準位スペクトルの特性とフェルミ準位における変動を, 固有平面に垂直な方向の磁場として報告する。
並列磁化の結果に基づいて, 1/b に対してプロットした周期における場の強度と定数を持つ量子振動の成長を示す。
一連のピークが連続して現れる状態の密度は、ゼーマン効果によるこれらのピークの分岐を目撃する。
ノーダル平面の場において、そのような分岐は電子有効質量が自由値よりもかなり小さい場合にのみ識別可能であり、通常これらの系で起こる。
有効質量$m^*$が減少すると、ゼーマン分裂はランダウ水準よりも小さくなるが、実験結果は、再びゼーマンの寄与を増幅するLande $g$ factorの倍増を示す。
また, 状態ピークの密度がエネルギーとともに周期的に繰り返されないノーダル平面における磁場についても考察した。
スペクトルはより広く広がり、ゼーマン分裂はより顕著になる。
このような面内場が設定されたときに現れる低エネルギートポロジカルレジームは、m^*$の値が小さくなることによりさらに縮小する。
しかし、そのようなトポロジカルな構造は、電子がノーダル平面に垂直な方向のフェルミ速度が小さい場合に拡張することができる。
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