Observation of unusual topological surface states in half-Heusler compounds LnPtBi (Ln=Lu, Y).
Observation of unusual topological surface states in half-Heusler compounds LnPtBi (Ln=Lu, Y).
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DOI：
10.1038/ncomms12924
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发表时间：
2016-09-27
影响因子：
16.6
通讯作者：
Chen, Y. L.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Liu, Z. K.;Yang, L. X.;Wu, S. -C.;Shekhar, C.;Jiang, J.;Yang, H. F.;Zhang, Y.;Mo, S. -K.;Hussain, Z.;Yan, B.;Felser, C.;Chen, Y. L.
拓扑量子材料是一类具有奇异物理现象和新的应用潜力的新型物质。许多Heusler化合物表现出丰富的涌现特性，如不寻常的磁性、超导性和重费米子行为，被预测具有非平凡的拓扑电子结构。拓扑有序和其他不寻常性质的共存使Heusler材料成为寻找新的拓扑量子相（如量子反常霍尔绝缘体和拓扑超导体）的理想平台。通过对稀土半heusler化合物LnPtBi （Ln=Lu， Y）进行角分辨光谱学和从头计算，我们直接观察到这些材料上不寻常的拓扑表面态，确立了它们是该类材料中具有非平凡拓扑电子结构的第一成员。此外，由于LnPtBi化合物是非中心对称超导体，我们的发现进一步突出了它们作为拓扑超导体的有前途的候选者。Heusler化合物被预测具有具有其他突现性质的拓扑秩序，这有待于实验证据。在这里，Liu等人报道了对半heusler化合物LnPtBi的拓扑表面态的直接观察。
Topological quantum materials represent a new class of matter with both exotic physical phenomena and novel application potentials. Many Heusler compounds, which exhibit rich emergent properties such as unusual magnetism, superconductivity and heavy fermion behaviour, have been predicted to host non-trivial topological electronic structures. The coexistence of topological order and other unusual properties makes Heusler materials ideal platform to search for new topological quantum phases (such as quantum anomalous Hall insulator and topological superconductor). By carrying out angle-resolved photoemission spectroscopy and ab initio calculations on rare-earth half-Heusler compounds LnPtBi (Ln=Lu, Y), we directly observe the unusual topological surface states on these materials, establishing them as first members with non-trivial topological electronic structure in this class of materials. Moreover, as LnPtBi compounds are non-centrosymmetric superconductors, our discovery further highlights them as promising candidates of topological superconductors. Heusler compounds have been predicted to host topological order with other emergent properties, which yet awaits for experimental evidence. Here, Liu et al. report a direct observation of topological surface states on half-Heusler compounds LnPtBi.
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