Negative Longitudinal Magnetoresistance of Dirac Semimetal Candidate ZrTe5

Abstract

ZrTe5는 계산을 통해 약위상부도체와 강위상부도체의 토폴로지 상전이 경계에 있는 것으로 추측되고 반전 대칭성을 가진 물질로서 디락 준금속일 가능성이 실험적 근거를 통해 높게 점쳐지고 있는 물질이다. 디락 준금속의 경우 자기장을 걸어주어 시간 반전 대칭성을 깨뜨려 바일 준금속으로의 상전이가 가능해지는데 수송 실험에서 전기장과 자기장의 방향이 같을 때 음수 자기저항이 나타날 수 있게 된다. 본 논문에서는 이러한 ZrTe5에서의 음수 자기저항이 시료별로 상이한 것을 확인하였고 이 상이함의 원인이 각 바일 노드에 존재하는 입자들이 산란으로 인하여 나선성이 구분하기 힘들어지는 것 때문이라고 모형을 세워 그 경향성을 설명하였다. 결론적으로 나선성 전류 비보존 현상이 두드러지게 보이기 위해선 디락 노드에서 페르미 준위가 얼마나 떨어져있는지가 중요하다는 결론을 내렸다.