Evidência eletrônica da transição de Lifshitz induzida por temperatura e natureza topológica em ZrTe5

Os materiais topológicos atraíram muita atenção por sua estrutura eletrônica única e propriedades físicas peculiares. ZrTe5 tem apresentado um enigma de longa data sobre suas propriedades de transporte anômalas manifestadas por seu pico de resistividade incomum e a reversão do tipo de portador de carga. Também é previsto que o ZrTe5 em camada única seja um isolante topológico bidimensional e que possivelmente haja uma transição de fase topológica no ZrTe5 em bloco. Aqui, relatamos medições de fotoemissão resolvidas em ângulo baseadas em laser de alta resolução sobre a estrutura eletrônica e sua evolução detalhada com a temperatura de ZrTe5. Nossos resultados fornecem evidência eletrônica direta da transição de Lifshitz induzida por temperatura, o que oferece uma compreensão natural sobre a origem subjacente da anomalia de resistividade em ZrTe5. Além disso, observamos características eletrônicas semelhantes a unidimensionais nas bordas das amostras de ZrTe5 fraturadas. Nossas observações indicam que ZrTe5 é um isolante topológico fraco e apresenta uma tendência a se tornar um isolante topológico forte quando a distância entre camadas é reduzida.