Spectroscopic evidence of topological phase transition in the three-dimensional Dirac semimetal Cd3(As1-xPx)2

Publikation: Beitrag in FachzeitschriftForschungsartikelBeigetragenBegutachtung

Beitragende

  • S. Thirupathaiah - , Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden, IISc: Indian Institute of Science, S N Bose National Centre for Basic Science (Autor:in)
  • I. Morozov - , Professur für Ulträpräzionsbearbeitung von Oberflächen mit Ionen und Plasmen (gB/IOM Leipzig), Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden, RAS - P.N. Lebedev Physics Institute (Autor:in)
  • Y. Kushnirenko - , Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden (Autor:in)
  • A. V. Fedorov - , Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden (Autor:in)
  • E. Haubold - , Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden (Autor:in)
  • T. K. Kim - , Diamond Light Source (Autor:in)
  • G. Shipunov - , Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden, Lomonosov Moscow State University (Autor:in)
  • A. Maksutova - , Lomonosov Moscow State University (Autor:in)
  • O. Kataeva - , Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden, Russian Academy of Sciences (Autor:in)
  • S. Aswartham - , Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden (Autor:in)
  • B. Büchner - , Professur für Experimentelle Festkörperphysik (gB/IFW), Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden (Autor:in)
  • S. V. Borisenko - , Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden (Autor:in)

Abstract

We study the low-energy electronic structure of three-dimensional Dirac semimetal, Cd3(As1-xPx)2 [x=0 and 0.34(3)], by employing angle-resolved photoemission spectroscopy (ARPES). We observe that the bulk Dirac states in Cd3(As0.66P0.34)2 are gapped out with an energy of 0.23 eV, contrary to the parent Cd3As2 in which the gapless Dirac states have been observed. Thus, our results confirm the earlier predicted topological phase transition in Cd3As2 with perturbation. We further notice that the critical P substitution concentration, at which the two Dirac points that are spread along the c-axis in Cd3As2 form a single Dirac point at Γ, is much lower [xc(P)<0.34(3)] than the predicted value of xc(P)=0.9. Therefore, our results suggest that the nontrivial band topology of Cd3As2 is remarkably sensitive to the P substitution and can only survive over a narrow substitution range, i.e., 0≤x(P)<0.34(3).

Details

OriginalspracheEnglisch
Aufsatznummer085145
FachzeitschriftPhysical Review B
Jahrgang98
Ausgabenummer8
PublikationsstatusVeröffentlicht - 28 Aug. 2018
Peer-Review-StatusJa