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Sign-reversed anomalous Nernst effect in the ferromagnetic Weyl-semimetal Fe_(3-δ)GeTe_(2): the role of Fe vacancies

引用

Science China(Physics,Mechanics & Astronomy) 2022年第11期65卷 125-131页

作者： Haiyang Yang Qi Wang Junwu Huang Zhouliang Wang Keqi Xia Chao Cao Mingliang Tian Zhuan Xu Jianhui Dai Yuke Li School of Physics and Hangzhou Key Laboratory of Quantum Matters Hangzhou Normal UniversityHangzhou 311121China Anhui Province Key Laboratory of Condensed Matter Physics at Extreme Conditions High Magnetic Field LaboratoryChineseAcademyof SciencesHefei 230031China Departmentof Physics Zhejiang UniversityHangzhou 310058China Zhejiang Province Key Laboratory of Quantum Technology and Device Zhejiang UniversityHangzhou 310027China

Anomalous Nernst effect, as a thermal partner of anomalous Hall effect, is particularly sensitive to the Berry curvature anomaly near the Fermi level, and has been used to probe the topological nature of quantum materials. In this work, we report the observation of both effects in the ferromagnetic Weyl-semimetal Fe_(3-δ)GeTe_(2) with tunable Fe vacancies. With decreasing Fe vacancies,the anomalous Hall conductivity evolves as a function of the longitudinal conductivity from the hopping region to the region where the intrinsic Berry curvature contribution dominates. Concomitant evolutions in the anomalous Nernst signal and the anomalous off-diagonal thermoelectric coefficient are observed below the Curie temperature, displaying a unique sign change caused by the Fe vacancies. Combining these results with first-principles calculations, we argue that the Fe-vacancy concentration plays a unique role in simultaneously tuning the chemical potential and ferromagnetism, which in turn controls the Berry curvature contribution in this family of ferromagnetic topological semimetals.

关键词： thermoelectronic effect Hall effect quantum transport topological Weyl semimetal

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