Quasiparticle interference and nonsymmorphic effect on a floating band surface state of ZrSiSe.
Quasiparticle interference and nonsymmorphic effect on a floating band surface state of ZrSiSe.
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ZrSiSe浮带表面态的准粒子干涉和非对称效应
DOI：
10.1038/s41467-018-06661-9
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发表时间：
2018-10-08
影响因子：
16.6
通讯作者：
Jia JF
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Zhu Z;Chang TR;Huang CY;Pan H;Nie XA;Wang XZ;Jin ZT;Xu SY;Huang SM;Guan DD;Wang S;Li YY;Liu C;Qian D;Ku W;Song F;Lin H;Zheng H;Jia JF
非同形晶体引起了人们极大的兴趣，因为它们常见于量子材料中，如铁基超导体、重费米子化合物和拓扑半金属。最近在节线半金属 ZrSiSe 中发现了一种新型表面态，即浮带，而且也存在于许多非同形晶体中。人们对其物理特性知之甚少。在这里，我们采用扫描隧道显微镜测量了ZrSiSe（001）表面浮带态的准粒子干涉，发现了旋转对称破缺干涉、愈合效应和半缺失型反常Umklapp散射。通过模拟和理论分析，我们确定这些现象是浮带表面状态的特征。此外，我们发现半缺失的 Umklapp 过程源自滑移镜像对称性，从而确定了准粒子干涉的非对称效应。我们的结果可能为纳米电子学的潜在新应用铺平道路。
Non-symmorphic crystals are generating great interest as they are commonly found in quantum materials, like iron-based superconductors, heavy-fermion compounds, and topological semimetals. A new type of surface state, a floating band, was recently discovered in the nodal-line semimetal ZrSiSe, but also exists in many non-symmorphic crystals. Little is known about its physical properties. Here, we employ scanning tunneling microscopy to measure the quasiparticle interference of the floating band state on ZrSiSe (001) surface and discover rotational symmetry breaking interference, healing effect and half-missing-type anomalous Umklapp scattering. Using simulation and theoretical analysis we establish that the phenomena are characteristic properties of a floating band surface state. Moreover, we uncover that the half-missing Umklapp process is derived from the glide mirror symmetry, thus identify a non-symmorphic effect on quasiparticle interferences. Our results may pave a way towards potential new applications of nanoelectronics.
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