铋锑(Bi1-xSbx)合金在拓扑绝缘体的研究中具有重要的意义,Bi0.96Sb0.04单晶体的体电子具有类似狄拉克锥型的电子结构,具有特别的研究价值.通过对Bi0.96Sb0.04单晶体输运性质的测量发现其电阻率在温度高于120 K呈现出类半导体材料的性质,而在低于120 K呈现出类金属材料的性质.外加磁场后,其输运性质在低温和低场时观察到明显的弱反局域化特点.样品的磁电阻在高场下表现出了舒勃尼科夫-德哈斯(Shubnikov de Hass,SdH)振荡,且这一量子振荡在样品的霍尔电阻上表现得更加清晰,霍尔效应和量子振荡实验数据推算的载流子迁移率相互吻合.通过旋转被测样品在磁场中的角度,可以推测出输运过程主要由体电子承担,并得到费米面的大致形状近似为长短轴之比约为1.36∶1的椭球面.
铋锑合金(Bi1-xSbx)的能带结构随x而变化,在拓扑绝缘体和拓扑半金属的研究中具有重要的地位。对Bi0.96Sb0.04的研究表明,该合金的电阻率随温度的升高先升后降,具有典型的半金属特点。在极低温度下可以观察到纵向磁电阻和横向霍尔电阻随外磁场的Shubnikov de Haas振荡,且两者的振荡相位正好相反。随磁场增加的不饱和线性磁电阻可以解释为在具有无能隙或极小能隙材料中,费米面附近电子线性色散关系带来的量子效应。在低温下,通过外加磁场可使简并的Dirac锥电子,分离成不同手性的Weyl电子,在磁场方向与电流方向一致时观察到了手性反常引起的负磁电阻效应。
