Anomalous Spin Correlations and Mass-Generating Excitonic Instability of Interacting Weyl Fermions
准相对论性无质量粒子节点外尔费米子的研究是量子多体现象研究的一个新领域。此类系统中的库仑相互作用在费米能级上具有零态密度,特别令人感兴趣,因为与传统相关金属相比,其长程分量是未屏蔽的。在这里,通过核磁共振(NMR)测量,我们揭示了异国情调的自旋相关性的二维WF在有机材料中,冷却时,导致的科林加比的发散增加了1000倍,与传统的金属行为形成鲜明对比。结合模型计算,我们表明,这种分歧源于相互作用驱动的速度重整化,几乎完全抑制零动量自旋波动。在低温下,NMR速率显示出显着的增加,这是由数值分析所示,以对应于节点间激子波动,从无质量到大质量准粒子的过渡的前兆。
2017-04-28 cond-mat.str-el
Maximizing intrinsic anomalous Hall effect by controlling the Fermi level in simple Weyl semimetal films
本文通过制备 EuCd$_2$Sb$_2$ 单晶薄膜调控费米能级,结合第一性原理计算,证明内禀反常霍尔效应对载流子密度呈尖锐峰依赖,从而实现其最大化。
2022-04-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Anomalous Hall effect in the antiferromagnetic Weyl semimetal SmAlSi
本研究在非中心对称反铁磁外尔半金属SmAlSi的反铁磁与顺磁态中均观测到反常霍尔效应,提出磁场诱导外尔节点演化的新机制解释该现象,并通过角度依赖量子振荡验证了外尔点与大反常霍尔效应的存在。
2024-08-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Large intrinsic anomalous Hall effect in half-metallic ferromagnet Co3Sn2S2 with magnetic Weyl fermions
磁性材料中反常霍尔效应(AHE)的起源是凝聚态物理中最有趣的问题之一,长期以来一直存在争议。最近的研究表明,内禀AHE与占据电子态的Berry曲率密切相关。在时间反演对称性破缺的磁性Weyl半金属中,Weyl节点附近的Berry曲率对AHE有重要贡献,这将导致大的内禀AHE。本文报道了半金属铁磁体Co_3Sn_2S_2单晶中的大的本征AHE。通过对Co_3Sn_2S_2的电子结构的理论和实验研究,我们认为大的本征AHE应该来源于费米能级附近的Weyl费米子。此外,本征反常霍尔电导率线性依赖于磁化强度,这可以归因于磁化强度的急剧下降和拓扑特征的变化。
2017-12-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
A Weyl-$\mathrm{Z}_2$ semimetal from holography
我们提出了弱耦合Weyl- $\mathrm{Z}_2$半金属的有效场论,以及强耦合情况下的全息实现。在这两种情况下,反常体系同时具有手征反常和$\mathrm{Z}_2$反常,并具有从Weyl- $\mathrm{Z}_2$半金属相到部分或完全拓扑平凡相的拓扑量子相变.我们发现拓扑相变的特征是反常的输运参数,即反常的霍尔电导和$\mathrm{Z}_2$反常的霍尔电导.这两个参数在Weyl- $\mathrm{Z}_2$半金属相不为零,在拓扑平凡相为零。在全息情况下,讨论了两种反常输运系数之间的不同行为。我们的工作揭示了强相互作用的Weyl- $\mathrm{Z}_2$半金属的新相结构。
2021-12-10 cond-mat.str-el hep-th
Pressure-tunable large anomalous Hall effect of the ferromagnetic kagome-lattice Weyl semimetal Co3Sn2S2
在金刚石对顶砧装置上研究了磁性拓扑半金属Co_3Sn_2S_2的反常霍尔效应在44.9-50.9 GPa压力范围内的压力演化。在0.2-50.9 GPa的压力范围内,同步辐射X射线衍射没有发现明显的结构相变痕迹。我们发现,反常的霍尔电阻率和铁磁性随着压力的增加而单调抑制,并在22 GPa附近几乎消失。反常的霍尔电导率在低温下随压力的变化而非单调变化,涉及原始和紧急Weyl节点之间的竞争。结合第一性原理计算,我们揭示了高压下反常霍尔效应是由Berry曲率引起的内禀机制.
2019-09-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
On the anomalous low-resistance state and exceptional Hall component in hard-magnetic Weyl nanoflakes
磁性拓扑材料结合了磁性和拓扑学,有望承载新兴的拓扑态和奇异的量子现象。在这项研究中,借助磁性Weyl半金属Co3Sn2S2的高质量纳米片中大大增强的矫顽场,我们研究了在大块Co3Sn2S2或其他磁性材料中难以揭示的异常电子输运性质。当磁化与所施加的磁场反平行时,发生低纵向电阻状态,这与平行情况下的高电阻状态形成鲜明对比。同时,一个特殊的霍尔组件,可以高达三倍大于传统的异常霍尔电阻率也观察到横向传输。通过考虑非线性磁纹理和与外尔费米子相关的手征磁场,扩展了纵向和横向输运物理学,并为新兴拓扑磁体的自旋电子应用提供了新的自由度,可以进一步理解这些异常输运行为。
2021-06-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magneto-optical transport in type-II Weyl semimetals in the presence of orbital magnetic moment
Lalit Narayan Mithila University(拉利特·纳拉扬·米特拉大学)
本文研究II型威利半金属在 semiclassical Boltzmann 方法下的磁导率,对比I型威利半金属的差异。
2026-05-09 cond-mat.str-el
Floquet and Anomalous Floquet Weyl Semimetals
量子系统的周期性驱动可以使新的拓扑相位在静态系统中没有类似物。这提供了一条通过周期性驱动工程制备植根于非平衡性质的非平衡量子相的途径。由于人们对拓扑半金属的兴趣越来越大,我们对周期驱动拓扑半金属中的新拓扑相感兴趣。我们提出了在弱驱动场作用下的非平衡拓扑半金属的设计方法,使得半金属的谱宽与驱动频率同幅。我们确定了两种新型的非平衡Weyl半金属(即,Floquet和异常Floquet Weyl半金属),在平衡中不表现出类似物。所提出的设置被证明是实验上可行的,使用国家的最先进的技术来控制超冷原子在光晶格。
2020-07-15 cond-mat.str-el physics.atom-ph
Quantum Hall effects in a Weyl Semi-Metal: possible application in pyrochlore Iridates
烧绿石铱酸盐A_2Ir_2O_7具有很强的自旋-轨道耦合和强的相关性,因此引起了人们的广泛兴趣。最近的LDA计算表明,该系统可能是在一个新的三维拓扑半金属相:外尔半金属。这样的系统具有零载流子密度,并且即使在弱磁场中也达到量子极限。本文讨论了该系统在磁场中的两种新的量子效应:压力诱导的反常霍尔效应和磁场在连接具有相反手征的Weyl节点的钉扎波矢处诱导的电荷密度波。给出了外尔半金属反常霍尔系数的一般公式。这两种效应都可以在不久的将来通过实验来探测,并且可以用于检测Weyl半金属相。
2011-05-27 cond-mat.str-el
Interplay between interaction and chiral anomaly: Anisotropy in the electrical resistivity of interacting Weyl metals
我们预测,长程相互作用引起的各向异性的外尔金属的电阻率在低温下,当电场施加到动量矢量的方向连接两个成对的外尔点的电阻率变得大大降低。通过重整化群分析,我们发现在低温下,两个Weyl点之间的距离呈幂律增长,而这种相互作用的耦合常数则呈幂律负增长.考虑到Adler-Bell-Jackiw异常,这两个Weyl点之间的散射被抑制,以增加“纵向”方向的电导率,这在相互作用预计会降低金属丰度方面是违反直觉的。我们还提出,在霍尔效应的异常贡献显示的对数增强作为一个函数的温度,源于一个事实,即异常霍尔系数原来是成比例的两对Weyl点之间的距离。与拓扑约束的相关性允许意想不到的和奇异的输运性质。
2013-04-07 cond-mat.str-el
High-harmonic spectroscopy of light-driven nonlinear anisotropic anomalous Hall effect in a Weyl semimetal
外尔半金属是一类具有独特拓扑性质的量子材料。最近的研究表明,激光驱动的电子动力学在二维和三维狄拉克半金属中具有特征信号。从狄拉克到外尔半金属的转变需要反转对称或时间反演对称的破缺。本文的工作表明,激光驱动的电子动力学在具有破缺时间反演对称性的Weyl半金属中的高次谐波谱中具有有趣的特征。结果表明,非零Berry曲率分量的宇称和大小控制着反常电流的方向和强度,从而导致反常奇次谐波的产生。我们证明了时间反演对称破缺量子材料中Berry曲率的非平凡拓扑可以通过测量发射的异常奇次谐波的偏振来探测。我们的研究结果清楚地表明,在超快时间尺度上,激光驱动的电子动力学导致了时间反演对称性破缺量子材料中非线性各向异性反常霍尔效应的产生.
2022-07-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
An Anomalous Circular Photogalvanic Effect in the Weyl Semimetal TaAs
外尔半金属(WSM)由于其体态和表面态携带的自旋电流具有自旋动量锁定效应,有望成为理想的自旋电子材料。由于非中心对称WSM的反转对称性破缺和线性能量色散,预测了非中心对称WSM的光电流产生。在我们最近的测量中,圆形光电流效应(CPGE)已被证明在WSM的TaAs。CPGE电压与入射光的螺旋度成正比,当辐射螺旋度由左旋变为右旋时,CPGE电压的方向发生反转,因此随着偏振态的改变,CPGE电压出现周期性振荡。本文将CPGE归因于Weyl锥的非对称光激发,根据光学自旋选择规则,这可能导致光激发载流子在动量空间中的非对称分布。
2017-03-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Anomalous DC Hall response in noncentrosymmetric tilted Weyl semimetals
外尔节点成对出现,手性相反。对于破缺的时间反演对称性(TR),它们在动量空间中被$\bf{Q}$取代,并且在电荷中性处,异常DC霍尔电导率$σ_{xy}$与$\bf{Q}$成比例。对于有限掺杂,存在对$σ_{xy}$的附加修正,其取决于化学势以及狄拉克锥的倾斜($C$)和它们的相对取向。如果反转对称性(I)也被破坏,则外尔节点的能量移动量为$Q_{0}$。这引入了$σ_{xy}$的进一步变化,我们为I型($C<1$)和II型($C>1$,过度倾斜)Weyl的这些修改提供了简单的分析公式。对于类型I,当Weyl节点具有相等的幅度但方向相反的倾斜时,对$σ_{xy}$的校正与化学势$μ$成比例,并且完全独立于能量位移$Q_{0}$。相反,当倾斜平行时,校正在$Q_{0}$中是线性的,并且$μ$丢失。对于第二类修正,包括$μ$和$Q_{0}$,是非线性的,也包括动量截断。我们讨论了有限$Q_{0}$的能斯特系数和热霍尔效应的隐含变化。
2018-03-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Anomalous hyperfine coupling and nuclear magnetic relaxation in Weyl semimetals
电子-核超精细相互作用表现在各种现象中,包括例如量子点中相关态和自旋退相干效应的NMR研究。在这里,我们专注于超精细耦合和NMR自旋弛豫时间,$T_1$在Weyl半金属。由于外尔半金属中的态密度随外尔点周围能量的平方而变化,朴素的功率计数预测了$1/T_1T\sim E^4$的标度,其中$E$是温度($T$)和化学势的最大值。通过仔细研究核自旋与外尔费米子之间的超精细相互作用,我们发现,虽然它的自旋部分的行为常规,其轨道部分发散异常的能量反转周围的外尔点。因此,核自旋弛豫速率以类似石墨烯的方式缩放为$1/T_1T\sim E^2\ln(E/ω_0)$,其中$ω_0$为核拉莫尔频率。这使我们能够确定一个有效的超精细耦合常数,这是可调的门控或掺杂,这是相关的自旋电子器件和双量子点中的退相干效应,其中超精细耦合是自旋封锁解除的主要来源。
2016-09-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Topological Anomalous Skin Effect in Weyl Superconductors
我们表明,外尔超导体可以通过一种新的表面到体的机制,我们称之为拓扑异常趋肤效应吸收光。这种情况甚至发生在单带超导体的无序的情况下,并且通过希尔伯特空间的拓扑分裂成体和手性表面马约拉纳状态来促进。在干净的限制,效果表现为一个特征吸收峰,由于表面-体过渡。我们还考虑了体无序的影响,使用Keldysh响应理论。对于弱无序,尽管存在无间隙的外尔点,但体响应让人想起$s$波超导体的Mattis-Barclay结果,其光谱权重强烈抑制在配对能量的两倍以下。对于更强的紊乱,整体反应变得更像Drude,并且$p$波特征消失。我们表明,表面-体信号生存时,结合在弱无序的存在下的散装。因此,拓扑反常趋肤效应可以作为Weyl超导性的指纹。我们还计算了迈斯纳响应板的几何形状,将表面状态的影响。
2021-04-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Field-tunable Weyl points and large anomalous Hall effects in degenerate magnetic semiconductor EuMg$_2$Bi$_2$
本研究报道了简并磁性半导体 EuMg$_2$Bi$_2$ 在 $Γ$ 点具有场可调 Weyl 点,并通过高场测量和第一性原理计算确定了费米能级位置,在强制铁磁相中观测到与能带结构变化一致的巨大反常霍尔效应。
2022-06-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Anomalous symmetry breaking in Weyl semimetal CeAlGe
CeAlGe是一种II型Weyl半金属,在低于5 K时具有反铁磁性。在2 K时,在30 kOe以下的$M(H)$数据中分别观察到小于1 $μ_B$ /Ce的自旋翻转和自旋翻转跃迁($\bf{H}\|\bf{a}$和$\bf{b}$,以及4.3 kOe,$\bf{H}\|\langle110\rangle$),表明$M(H)$数据沿四重$\it{ab}$平面中的主方向与$\langle110\rangle$易磁化方向的四重对称性。然而,一旦磁场在$\it{ab}$平面中被扫过,在磁有序状态中的电阻率和磁矩数据的角度依赖性中观察到异常稳健和复杂的双重对称性。这种双重对称性与温度和磁场强度无关,并表明在$\it{ab}$平面中存在分离两种不同磁结构的磁相变。这种磁性相变的边界以及可能的低场磁性结构的类型可以通过Al缺陷来调谐。
2022-11-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Large anomalous Hall conductivity in Weyl ferrimagnet Cs$_{2}$Co$_{3}$S$_4$ predicted by density-functional calculations
本研究通过密度泛函理论计算,发现早年合成的Cs$_{2}$Co$_{3}$S$_4$为亚铁磁半金属,存在低能外尔点且本征反常霍尔电导率可达500 $Ω^{-1}$cm$^{-1}$,为拓扑外尔半金属研究提供了新候选材料。
2025-05-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Sign-reversed anomalous Nernst effect in the ferromagnetic Weyl-semimetal Fe$_{3-x}$GeTe$_2$: the role of Fe vacancies
本研究通过实验与第一性原理计算揭示 Fe 空位调控 Fe$_{3-x}$GeTe$_2$ 的化学势和铁磁性,并导致反常能斯特效应符号反转。
2022-06-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Field-tunable toroidal moment and anomalous Hall effect in noncollinear antiferromagnetic Weyl semimetal Co1/3TaS2
将磁性与能带拓扑结构相结合,提供了各种新颖的相位,这在其他方面是不可能的。其中,非共线金属反铁磁体因其不同的磁基态而具有丰富的拓扑物理性质。然而,由于缺乏合适的材料,特别是三角晶格反铁磁体,只有很少的实验研究。在这里,我们报告,金属三角形反铁磁体Co 1/3 TaS 2表现出大量的异常霍尔效应(AHE)有关的非共线磁序。我们的第一性原理计算发现,沙漏外尔费米子从非对称对称触发AHE。我们进一步表明,AHE在Co 1/3 TaS 2的特点是由环向力矩,一个涡旋状的多极分量,产生的手征晶格和几何挫折的组合。最后,不寻常的磁场可调性的环矩把Co 1/3 TaS 2作为一个罕见的例子,非共线金属反铁磁体充满有趣的磁性和拓扑性质。
2022-03-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Quantum anomaly and anomalous Josephson effect in inversion asymmetric Weyl semimetals
本文研究了在时间反演对称(TRS)或时间反演对称破缺倾斜下的反转非对称外尔半金属约瑟夫森结的外尔谱。我们发现,这两种类型的倾斜在Weyl节点导致约瑟夫森$0$ - $π$转变和零偏压谷/手征超电流。引人注目的是,TRS倾斜引起了一个纯谷约瑟夫森电流(VJC)和TRS打破倾斜诱导纯手征约瑟夫森电流(CJC)在这个系统中。VJC和CJC是谷对称破缺和$\mathbb{Z}_2$对称破缺的表现。我们得到的反转的纯VJC和纯CJC,即使在零偏置条件下,可控的结长。我们的谷和手性依赖的输运在一个反转不对称Weyl半金属结的可控性分析可以允许在谷电子学和手性电子学,分别应用。倾斜诱导约瑟夫森效应为超导$0$ - $π$跃迁提供了一条不同于传统铁磁性约瑟夫森结的途径,传统铁磁性的约瑟夫森结需要自旋极化.在长结和零温度极限,VJC和CJC与量子异常,这是通过在TRS和TRS打破倾斜的情况下,分别表现在电流的不连续跳跃。
2021-03-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Strong photogalvanic effect in Weyl materials due to magnetic resonances
Carnegie Mellon University(卡内基梅隆大学)
研究Weyl半金属在磁场下的光电流效应,利用Kubo形式推导解析表达式,识别可实验探测的共振,并通过半经典Boltzmann方法纳入有限散射,精确求解Weyl节点的Boltzmann方程。
2026-06-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Anomalous transport due to Weyl fermions in the chiral antiferromagnets Mn$_3$$X$, $X$ = Sn, Ge
反铁磁体Mn $_3$ $X$($X$ = Sn,Ge)中的零场霍尔效应和能斯特效应的最新发现使磁拓扑态的研究成为凝聚态研究和技术创新的前沿。这些效应被认为是位于费米能附近的Weyl节点的指纹,促进Mn $_3$ $X$,($X$ = Sn,Ge)作为探索难以捉摸的磁性Weyl费米子的迷人平台。在这篇综述中,我们提供了最新的更新的见解,从实验和理论研究的Mn $_3$ $X$,($X$ =锡,锗)相结合,我们的新的,全面的一套高品质的Mn $_3$锡和Mn $_3$锗单晶的运输测量以前的报告。特别是,我们报告特定的手征异常Mn $_3$ Ge和平面霍尔效应Mn $_3$ Sn,这还没有被发现在早期的研究中的磁输运签名。这里总结的结果表明磁性外尔费米子在产生大的横向响应在磁化的情况下的重要作用。
2020-11-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Staged emergence of anomalous Hall transport in a correlated uranium Weyl semimetal
Idaho National Laboratory(爱达荷国家实验室);Uppsala University(乌普萨拉大学);Lawrence Berkeley National Laboratory(劳伦斯伯克利国家实验室);Harvard University(哈佛大学);Institute of Low Temperature and Structure Research, Polish Academy of Sciences(波兰科学院低温与结构研究所)
本研究通过输运、光电子能谱和第一性原理计算,揭示了铀Weyl半金属UPS中磁有序、电子关联重构与反常霍尔输运在不同温度范围分阶段涌现的机制。
2026-09-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Transition from Intrinsic to Extrinsic Anomalous Hall Effect in the Ferromagnetic Weyl Semimetal PrAlGe$_{1-x}$Si$_x$
铁磁外尔半金属(FM WSM)中大的反常霍尔效应(AHE)引起了人们对这一神秘现象的兴趣。然而,由于缺乏可调材料,在FM WSM中,由Berry曲率引起的内在机制和由于散射引起的外在机制之间的相互作用仍然不清楚。在这方面的贡献,我们提出了一个彻底的调查的外在和内在的AHE在一个新的家庭FM WSM,PrAlGe $_{1-x}$ Si $_x$,其中$x$可以连续调谐。从DFT计算,我们表明,两个端员,PrAlGe和PrAlSi,有不同的费米面,但类似的Weyl节点结构。实验上,我们观察到适度的异常霍尔系数($R_S$)的变化,但在普通霍尔系数($R_0$)的显着变化,在PrAlGe $_{1-x}$ Si $_x$作为$x$的函数,确认费米面的变化。通过比较$R_0$和$R_S$的大小,我们确定了两种方案;当$x\le0.5$时为$|R_0|<|R_S|$,当$x>0.5$时为$|R_0|>|R_S|$。通过详细的标度分析,我们发现了$x\le0.5$的反常霍尔电导(AHC)。当$x>0.5$。因此,我们指出了FM WSMs的外在机制的意义,并报告了第一次观察到的过渡从本征到外在的AHE在PrAlGe $_{1-x}$ Si $_x$。
2019-10-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Collective excitations in Weyl semimetals in the hydrodynamic regime
用自洽流体力学方法研究了Weyl材料中的集体激发谱。相应的框架包括涡旋和手征异常效应,以及能量$b_0$和动量$\mathbf{b}$中Weyl节点之间的分离的依赖性。后者是通过陈-西蒙斯对麦克斯韦方程组中的电流和电荷密度的贡献而引入的。研究发现,即使在没有背景磁场的情况下,某些集体激发(如类螺旋模和反常霍尔波)也会受到手征位移$\mathbf{b}$的强烈影响.在背景磁场中,预言了具有线性色散关系的纵向和横向反常霍尔波的存在。它们起源于电荷密度和电磁场的振荡,其中场的不同分量通过Weyl半金属中的反常霍尔效应连接。
2018-06-12 cond-mat.str-el hep-th
Creating Weyl nodes and controlling their energy by magnetization rotation
由于它们不依赖于任何晶体对称性的存在,外尔节点是电子结构的鲁棒拓扑特征,可以在任何动量和能量下发生。作为贝里曲率的汇和源,外尔节点已经被预测会强烈影响横向电子响应,就像异常霍尔效应或能斯特效应一样。然而,为了观察到大的反常效应,外尔节点需要接近或处于费米能级,这意味着能带结构必须通过外部参数(例如化学掺杂或压力)来调谐。在这里,我们表明,在铁磁金属调谐的外尔节点的能量和动量可以通过旋转的磁化。以Co $_3$ Sn $_2$ S $_2$为例,采用基于密度泛函理论的电子结构计算方法,证明了将磁化强度从易磁化轴倾斜不仅可以产生新的Weyl费米子,而且可以将Weyl节点精确地驱动到费米面.我们还表明,在能量和动量的外尔节点的动态强烈影响计算的反常霍尔和能斯特电导率。
2019-03-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Large anomalous Hall effect in single crystals of the kagome Weyl ferromagnet Fe$_3$Sn
本研究结合理论与实验探究笼目铁磁材料Fe₃Sn的反常霍尔效应,测得其室温下反常霍尔电导率约500(Ω·cm)⁻¹且弱温度依赖,与密度泛函计算结果吻合,还预测其费米能级附近存在外尔节点。
2023-08-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Tuning of anomalous magnetotransport properties in half-Heusler topological semimetal GdPtBi
Institute of Low Temperature and Structure Research, Polish Academy of Sciences(波兰科学院低温结构研究所);Laboratoire des Solides Irradiés, École Polytechnique(巴黎综合理工学院辐照固体实验室);Institute of Nuclear Physics, Polish Academy of Sciences(波兰科学院核物理研究所)
通过高能电子辐照调节GdPtBi费米能级,研究其拓扑非平凡状态对磁输运性质的鲁棒性,发现负磁电阻和霍尔效应的异常行为。
2026-03-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Weyl systems: anomalous transport normally explained
本文从不含破缺项的旋量平均场方程出发,导出了大类自旋轨道耦合SU(2)系统的手征动力学理论。计算了维格纳函数的非对角元素对计算结果的影响。对角元的解耦使漂移根据Berry连接重新归一化,Berry连接被发现是平均场、自旋轨道耦合和磁场的表达。作为特殊极限,考虑了Weyl系统.手征密度平衡中的反常项$\sim\V E\V B$由此由基本守恒理论出现。因此,这一项的实验观测以及通常用手征动力学理论描述的固体物理中的反常磁输运现象,并不是轴引力混合反常或三角形反常的唯一信号,也不是洛伦兹不变性被打破的唯一信号。反常项的来源是零动量时Berry曲率发散的三分之二,可以看作是狄拉克海,三分之一是无限动量时的狄拉克海。在推导手征动力学理论的过程中,由于旋量维格纳函数在手征基上的投影,狄拉克海的这个源被专门转移到狄拉克海。动力学结果表明,抑制异常项的三分之二。
2019-01-17 cond-mat.other cond-mat.str-el nucl-th
Berry curvature derived negative magnetoconductivity observed in type-II magnetic Weyl semimetal films
本研究通过测量EuCd$_2$Sb$_2$薄膜的磁输运,发现Berry曲率导致的场线性项可解释正磁电阻率驼峰,并在倾斜Weyl锥下产生负磁导率,扩展了Berry曲率在磁输运中的作用。
2024-03-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
THz range Faraday rotation in the Weyl Semimetal Candidate $\mathrm{Co_2TiGe}$
铁磁Heusler合金的$\mathrm{Co_2}$家族由于其完全自旋极化的性质而引起了人们的兴趣,使其成为自旋电子器件中的理想应用。最近,在这些系统中预测并证实了费米能级附近的室温时间反演破坏外尔节点的存在。由于这些Weyl节点的存在,这些系统具有非零的动量空间Berry曲率,可以显着影响输运性质,如异常霍尔效应。这些候选化合物之一是$\mathrm{Co_2 Ti Ge}$。近来,高质量的$\mathrm{Co_2 Ti Ge}$的分子束外延生长薄膜已经变得可用。在这项工作中,我们提出了太赫兹范围的测量分子束外延生长的$\mathrm{Co_2 Ti Ge}$薄膜。我们测量了太赫兹范围的法拉第旋转,这可以理解为异常霍尔效应的测量。我们补充这项工作与电子能带结构计算表明,该材料中的异常霍尔效应的主要贡献源于材料的Berry曲率。我们的工作表明,这类Heusler材料显示外尔半金属为基础的自旋电子学的承诺。
2020-11-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Topological Weyl Phase of an Ideal Spin-Gapless Semiconductor KCrSe
Indian Institute of Technology Bombay(印度理工学院孟买分校);Hokkaido University(北海道大学)
通过第一性原理计算,发现半Heusler化合物KCrSe是理想的自旋无带隙Weyl半金属,具有单个Weyl节点对、接近费米能级的清洁电子谱和显著的反常输运响应。
2026-06-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Topological transitions by magnetization rotation in kagome monolayers of ferromagnetic Weyl semimetal Co-based shandite
本文通过从头计算研究钴基 shandite 的 kagome 单层中磁化方向对拓扑和输运性质的影响,发现 Sn 终止单层在磁化旋转时发生多次量子反常霍尔绝缘体之间的拓扑转变并出现平面量子化反常霍尔效应,而 S 终止单层因金属性表现为连续变化。
2024-02-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Relaxation terms for anomalous hydrodynamic transport in Weyl semimetals from kinetic theory
本文研究了Weyl半金属中反常流体力学输运的弛豫项,发现满足守恒和热力学约束的弛豫必然使系统开放并违反热力学第二定律,这些弛豫可从动理论推导,并得出与文献不同的DC电导率。
2024-01-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Weyl semimetal in ultra-thin film of topological insulator multilayer
在超薄膜拓扑绝缘体中,上下表面的杂化打开了一个能隙,形成两个简并的量子反常霍尔态,从而产生一个量子自旋霍尔态。在本文中,我们证明了一个Weyl半金属可以实现在一个超薄膜的拓扑绝缘体异质结构中的类似的方式,一个强的三维(3D)拓扑绝缘体的表面状态的Burkov和Balents研究。研究发现,当磁场和薄膜结构反转不对称性破坏时间反转对称性和反转对称性时,系统同时实现了三维量子反常Hall相和三维量子自旋Hall相,并且在零能量处出现Weyl节点.
2016-01-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Impurity bands, line-nodes, and anomalous thermal Hall effect in Weyl superconductors
研究Weyl超导体中反常热霍尔效应,发现杂质带导致外在贡献在Born与幺正极限间达最大并主导内在贡献,且对线节点符号变化敏感。
2024-11-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
The chiral anomaly factory: Creating Weyl fermions with a magnetic field
外尔费米子可以通过施加磁场在具有时间反转和反转对称性的材料中产生,最近对反常负磁阻的测量证明了这一点。在这里,我们对这些材料中的外尔点进行了彻底的分析:通过强制晶体对称性,我们对由与高对称轴对齐的场产生的外尔点的位置和电荷进行了分类。该分析通常适用于在$T_d$、$D_{4h}$和$D_{6h}$点群中具有能带反转的材料。对于$T_d$点群,我们发现外尔节点在磁场的所有方向上都是存在的。此外,我们还计算了半经典体系中外尔费米子的反常磁电阻。我们发现,磁电阻可以标度非二次磁场,在与本征外尔节点的材料相比。我们的研究结果是相关的未来实验中的半经典制度。
2017-05-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Role of topological charges in the nonlinear-optical response from Weyl semimetals
本研究探究拓扑荷对多外尔半金属非线性光学响应的影响,发现激光驱动电流、反常电流均带拓扑荷特征,强场下反常电流与拓扑荷不再成正比,且拓扑荷显著影响高次谐波的产率与能量截止值。
2023-06-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Observation of planar Hall effect in the magnetic Weyl semimetal Co$_{3}$Sn$_{2}$S$_{2}$
我们报告详细的磁性Weyl半金属Co $_{3}$ Sn $_{2}$ S $_{2}$单晶的磁输运测量。最近,在这种材料中观察到了大的反常霍尔效应和手性反常,这被认为与外尔点之间的大Berry曲率有关(Liu等人,Nature Physics(2018).)。预期由磁性Weyl材料的拓扑能带结构产生的另一效应是平面霍尔效应(PHE)。在这项工作中,我们报告观察到的本征效应在单晶的Co $_{3}$ Sn $_{2}$ S $_{2}$。重要的是,在温度$T \leq 74$ ~K下观察到PHE,该温度远小于铁磁有序温度$T_c = 175$ ~K。结合大的反常霍尔电导率,进一步证明了Co $_3$ Sn $_2$ S $_2$的拓扑特征.
2019-07-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other cond-mat.str-el
Hydrodynamic electron flow in a Weyl semimetal slab: Role of Chern-Simons terms
利用自洽流体动力学理论,研究了手征电子流体在有限厚外尔半金属板中的流体动力学流动。后者包括粘性、反常和涡旋效应,以及动力学电磁效应。Weyl节点之间的能量和动量的分离被考虑通过拓扑Chern-Simons的贡献在电流和电荷密度的麦克斯韦方程。当外加平行于平板的电场时,电子流速度具有由粘性和无滑移边界条件决定的非均匀分布。最值得注意的是,流体速度场发展了一个非零的组成部分,在接近表面时逐渐消散。由于拓扑Chern-Simons电流引起的异常霍尔电压,出现了这种异常的流量分量。外尔半金属流体力学的另一个特征是沿垂直于外加电场方向的平板的反常霍尔电流的强烈变化。此外,它被发现,拓扑电流感生的电势差之间的表面的板是强烈地受流体动力学流。
2018-05-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th