Производство монокристаллов

Оба соединения – NbAs и NbP – относятся к топологическим полуметаллам Вейля, одному из наиболее активно изучаемых классов материалов в физике конденсированного состояния.

Вместе с Институтом прикладной физики

Институт прикладной физики Государственного университета Молдовы – наш официальный партнёр. Его учёные – соавторы международного исследования фермионов Вейля в NbAs, которое они провели вместе с коллегами из США, Германии и Японии (Applied Physics Letters, 2018).

В этой работе использованы хорошо огранённые кристаллы NbAs размером в несколько миллиметров. Их вырастили методом химического транспорта с йодом: синтез и рост совмещены в одной запаянной кварцевой ампуле, кристаллы растут при 850 °C. Фазу NbAs подтвердила рентгеновская дифракция.

Чем NbAs и NbP интересны физикам

В 2015 году расчёты предсказали, что NbAs, NbP и родственные им TaAs и TaP – полуметаллы Вейля: электроны в них ведут себя как безмассовые частицы Вейля, которые в физике элементарных частиц так и не удалось наблюдать. В том же году это подтвердили эксперименты: в кристаллах NbAs методом фотоэмиссионной спектроскопии обнаружили фермионы Вейля и связанные с ними поверхностные состояния – «дуги Ферми».

Необычная электронная структура проявляется и в транспортных свойствах. В NbP измерили сверхвысокую подвижность носителей заряда и сверхбольшое магнитосопротивление: 850 000% при температуре 1,85 К в магнитном поле 9 Тл и около 250% при комнатной температуре.

Кристаллическая структура

NbAs и NbP кристаллизуются в тетрагональной решётке без центра инверсии (пространственная группа I4₁md). Отсутствие центра инверсии – необходимое условие существования точек Вейля в немагнитных кристаллах.

Для каких исследований

• магнитотранспорт: сверхбольшое магнитосопротивление, квантовые осцилляции, отрицательное продольное магнитосопротивление, связанное с киральной аномалией;
• фотоэмиссионная спектроскопия с угловым разрешением (ARPES): точки Вейля в объёме и дуги Ферми на поверхности;
• сверхбыстрая и инфракрасная оптика: динамика фотовозбуждённых фермионов Вейля.

Как заказать

Напишите, какое соединение и сколько образцов вам нужно, для какого эксперимента и какого размера должны быть кристаллы. Мы проконсультируем по параметрам и сообщим условия и срок поставки.

Источники:

• C. P. Weber и соавторы, «Directly photoexcited Dirac and Weyl fermions in ZrSiS and NbAs», Applied Physics Letters 113, 221906 (2018)
• H. Weng и соавторы, «Weyl Semimetal Phase in Noncentrosymmetric Transition-Metal Monophosphides», Physical Review X 5, 011029 (2015)
• S.-Y. Xu и соавторы, «Discovery of a Weyl fermion state with Fermi arcs in niobium arsenide», Nature Physics 11, 748 (2015)
• C. Shekhar и соавторы, «Extremely large magnetoresistance and ultrahigh mobility in the topological Weyl semimetal candidate NbP», Nature Physics 11, 645 (2015)