量子限制Cd3As2薄膜中拓扑表面态的非凡热电性能
摘要：拓扑绝缘体和半金属材料已被证明具有引人注目的热电性能，可用于能量采集和制冷应用。然而，与拓扑狄拉克半金属上的费米弧拓扑表面态相关的热电输运尚未得到充分探究。在这项工作中，我们系统地研究了通过分子束外延生长的一系列拓扑狄拉克半金属Cd3As2薄膜中的热电输运。令人惊讶地发现，当Cd3As2层较薄时，在低温下显著增强的塞贝克效应和异常的纳恩斯特效应。通过角度依赖的量子振荡分析、磁场热电测量、输运建模和第一性原理模拟，我们分离了体态和表面导电通道的贡献，并将不寻常的热电性能归因于拓扑表面态。我们的分析展示了量子约束下拓扑狄拉克半金属薄膜中丰富的热电输运物理，并提出了在低温下实现高热电性能的新途径。
作者：Wenkai Ouyang, Alexander C. Lygo, Yubi Chen, Huiyuan Zheng, Dung Vu, Brandi L. Wooten, Xichen Liang, Wang Yao, Joseph P. Heremans, Susanne Stemmer, and Bolin Liao
论文ID：2308.16487
分类：Materials Science
分类简称：cond-mat.mtrl-sci
提交时间：2023-09-01