原标题：《物理评论X》报道高迁移率三维狄拉克半金属Cd3As2各向异性的费米面和量子极限下的输运特性

　　三维狄拉克半金属作为一种新的拓扑材料，由于其能带的导带和价带在狄拉克点接触，并且在三维动量空间中表现出线性色散关系，已成为凝聚态物理领域的国际前沿热点。三维狄拉克半金属可以看成是一种“三维石墨烯”或是“无能隙的拓扑绝缘体”。

　　最近北京大学量子材料科学中心王健研究组，与中心谢心澄教授、贾爽研究员，以及武汉强磁场中心王俊峰教授、浙江大学王勇教授、美国阿贡国家实验室Zhili Xiao教授等人合作，通过低温强磁场下角度依赖的电输运实验勾画出三维狄拉克半金属Cd3As2 单晶的全费米面信息。实验表明Cd3As2 晶体在[112]和[44-1]晶列方向有单周期的磁电阻SdH 量子振荡，而在[1-10]晶列方向则出现双周期的SdH 振荡；进一步转角度的磁阻振荡数据分析揭示出Cd3As2 单晶的费米面是由两个嵌套在一起的椭球组成的。此外，Cd3As2的量子极限特性和Zeeman劈裂行为在最高到60特斯拉的强磁场实验中被观测到。同时，电输运实验发现，对于高质量的Cd3As2单晶，在低温下载流子迁移率最高可达千万的量级（单位：cm2/Vs），而平均自由程可达亚毫米的量级。该工作为未来基于狄拉克半金属的新的拓扑相（如拓扑超导）的探索以及潜在的电子器件（如高速器件）方面的应用奠定了基础。相关文章于2015年9月16日正式发表在Physical Review X 5, 031037（2015）上。北大王健研究员与谢心澄教授、贾爽研究员为文章并列通讯作者。北京大学赵弇斐博士与刘海文博士为并列第一作者。

　　Cd3As2 单晶的三维费米面示意图：三维狄拉克半金属Cd3As2单晶在4.2 K，60 T脉冲强磁场下的磁阻行为。量子振荡与Zeeman劈裂清晰可见。随磁场增加，在43 T达到量子极限，随后表现为线性磁阻行为。

　　消息来源：http://pkunews.pku.edu.cn/xxfz/2015-09/22/content_290537.htm