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
Tunable phase transitions from semimetals to Chern insulators in two-dimensional quadratic-band-crossing materials
Tianjin University(天津大学);Nanjing University(南京大学)
本文系统研究了静态对称性破缺微扰和偏振光驱动的动态Floquet项如何调控二维二次能带交叉点材料的拓扑相变,揭示了Berry曲率的不同行为,并实现了从半金属到陈绝缘体的可调拓扑相变。
2026-05-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Directional field-dependence of tunable magnetic domains in noncentrosymmetric ferromagnetic Weyl semimetal CeAlSi
磁畴壁的动力学和织构可以通过产生的规范场在很大程度上改变外尔半金属系统中的电子行为。然而,很少有人知道,甚至这些畴壁的基本性质外尔材料。在这项工作中,我们使用扫描SQUID显微镜成像的铁磁(FM)Weyl半金属CeAlSi的自发磁化和磁化率。我们观察到铁磁DW与[100]方向(或其他简并方向)对齐。我们还发现了稳定和亚稳域相的共存,这可能是由于磁弹性和磁致伸缩效应,预计将是高度可调的小应变。当CeAlSi样品冷却到低于8.3K的磁性相变时,我们施加面内外场,表明FM畴的图案与外场的幅度和取向强烈相关,即使是几个高斯的弱场。稳定畴的面积随外加电场的增加而增大,当外加电场与CeAlSi晶体的主晶轴平行时,稳定畴的面积达到最大。我们的研究结果表明,这些异质相的操作可以提供一个实用的方法来研究磁性和电子性质之间的相互作用外尔系统,这些系统甚至可以作为一个新的平台,磁传感器。
2021-05-29 cond-mat.other cond-mat.str-el
RKKY interaction of magnetic impurities in node-line semimetals
受近年来三维拓扑半金属研究热潮的启发,本文从理论上研究了具有和不具有手征的节线拓扑半金属中磁性杂质间的RKKY相互作用,得到了解析表达式。我们发现,与点节点超导体中的椭球费米面不同,在双线性超导体中,独特的环面费米面(FS)对RKKY相互作用有显著影响,导致强的各向异性振荡和独特的衰减特征.在垂直于节点线平面的方向上,通常只有一个与费米能级有关的振荡周期。而在节点线平面内,RKKY相互作用形成拍频模式,振荡速度更快,有两个不同的周期:一个来自费米能级,另一个来自节点线半径。更重要的是,在半导体材料中,RKKY相互作用的衰减速率表现出典型的二维特征,即杂质沿垂直于半导体材料平面的方向排列。此外,在螺旋线SM的线性和二次色散的螺旋线平面内的磁相互作用进行了比较。我们还讨论了目前的理论在现实的非线性SM ZrSiSe的可能应用。我们的研究结果为磁掺杂节线结构的自旋电子学应用提供了理论依据。
2020-11-09 cond-mat.str-el
Nonsymmorphic Dirac semimetal and carrier dynamics in doped spin-orbit-coupled Mott insulator Sr$_2$IrO$_4$
狄拉克费米子的出现是凝聚态物质中对称性和拓扑学相互作用的结果。目前的研究主要集中在研究关联系统中存在多体效应时的狄拉克费米子。在这里,我们证明了在轻掺杂的自旋-轨道耦合莫特绝缘体Sr $_2$ IrO $_4$中出现了相关诱导的自旋保护狄拉克半金属态。我们发现非对称晶体对称性稳定了Dirac线结半金属,关联诱导的电子有序破缺进一步导致了从Dirac线结到Dirac点结半金属的相变.后一种状态通过Sr $_2$(Ir,Tb)O $_4$和(Sr,La)$_2$ IrO $_4$上的角分辨光电子能谱和太赫兹光谱实验证实。值得注意的是,即使在室温下,无质量狄拉克载流子的电动力学也由大约6 cm $^{-1}$的极小散射率控制,这是相对论准粒子的标志性行为。基于狄拉克点节点半金属态,也一致地解释了电动力学参数随温度的变化。
2020-06-22 cond-mat.str-el
Stability of line-node semimetals with strong Coulomb interactions and properties of the symmetry-broken state
我们采用图解蒙特卡罗模拟建立的库仑相互作用存在下的线结半金属的稳定性的标准。我们的结果表明,相变的手性绝缘状态,发生在一个有限的相互作用阈值,我们确定。我们还计算了对称相和面内和面外磁场的朗道能级。我们发现磁场耦合到手性序参量,这意味着这个自由度可以在实验中原位操纵。最后,我们检查的边缘状态的存在,在破缺相。在系统的边界上,我们注意到存在于对称相中的金属“鼓面”状态被缺口化。然而,在宏观序参量中,畴壁的形式允许拓扑缺陷,畴壁是金属“界面态”的宿主。“这些由发生在二维界面上的线状间隙闭合组成。
2022-03-08 cond-mat.str-el
Low-energy electrodynamics of Dirac semimetal phases in the doped Mott insulator Sr$_2$IrO$_4$
在轻掺杂(Tb或La掺杂)莫特绝缘体Sr $_2$ IrO $_4$中出现相关的狄拉克半金属相,其中在赝能隙下的d波破缺序在确定狄拉克简并性的性质中起关键作用,即,无论它是狄拉克线节点还是狄拉克点节点。在这里,我们使用具有Hubbard U和半经典Boltzmann输运理论的现实五轨道紧束缚模型,系统地研究了顺磁轻掺杂Sr $_2$ IrO $_4$中狄拉克半金属相的低能电动力学性质。我们研究了d波电子序和电子掺杂浓度对各种Dirac半金属相的电子能带结构和光学性质的影响。我们计算的带内光学电导率和获得的直流电导率,散射率,和Drude重量的电动力学参数的三个狄拉克半金属相:两个是狄拉克点节点状态观察到的3% Tb掺杂和5% La掺杂的Sr $_2$ IrO $_4$,另一个是狄拉克线节点状态。结果表明,Tb掺杂体系的电动力学参数随温度的变化趋势较强,而La掺杂体系和Dirac线结体系的电动力学参数随温度的变化趋势较弱,这与已有的实验数据一致.此外,利用低能有效理论,我们还比较了温度依赖的屏蔽效应在Tb-和La-掺杂系统中使用石墨烯作为参考。我们的研究结果为理解掺杂Sr $_2$ IrO $_4$中相关Dirac半金属相的输运和光学性质提供了有价值的见解。
2021-01-15 cond-mat.str-el
Tunable breakdown of the polaron picture for mobile impurities in a topological semimetal
冷原子气体中的移动杂质构成了研究极化子物理的新平台。本文证明了当杂质原子与二维费米气体相互作用时,极化子的二次能带与极化子的二次能带相接触,极化子图像可以保持,也可以破裂,这取决于能带结构的粒子-空穴不对称性。如果空穴带的有效质量小于粒子带的有效质量,则准粒子是稳定的,其扩散系数随温度变化为$D(T) \propto \ln^2 T$。如果空穴带具有较大的质量,准粒子的重量消失在低能量,由于紧急的正交性灾难。在这种情况下,我们映射到一组一维通道的问题,并使用共形场论技术,以获得$D(T)\propto T^ν$与相互作用相关的指数$ν$。不同的制度,可以检测到在非平衡膨胀动力学的初始限制杂质。
2016-12-09 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Tunable Kondo resonance at a pristine two-dimensional Dirac semimetal on a Kondo insulator
两种不同材料的接近导致准粒子的复杂耦合,使得在界面处经常实现前所未有的电子状态。在这里,我们证明了共振型多体基态的石墨烯,一个非磁性的二维狄拉克半金属,当生长在SmB 6,近藤绝缘体,通过热分解的富勒烯分子。这种基态通常在具有相关电子的三维磁性材料中观察到。在衬底的特征近藤温度以上,原始石墨烯的电子能带结构保持几乎完整。然而,随着温度的降低,石墨烯的狄拉克费米子与Sm 4f态杂化。随着石墨烯的进一步冷却和载流子密度的增加,杂化和近藤共振显著增强,证明了石墨烯的导电电子在界面处对Sm 4f局域磁矩的近藤屏蔽.这些发现表明,近藤效应在石墨烯中的实现通过SmB 6的接近,这是由石墨烯的温度和载流子密度调谐。
2021-02-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Unexpected Dirac-Node Arc in the Topological Line-Node Semimetal HfSiS
我们已经进行了角分辨光电子能谱HfSiS,这已被预测为一个拓扑线节点半金属与正方形Si晶格。我们发现了一个准二维费米表面托管散装节线,旁边的布里渊区角落的表面状态表现出相当大的Rashba分裂和带质量重整化由于多体相互作用。最值得注意的是,我们发现了一个意想不到的Dirac类色散在k空间中一维延伸-Dirac节点弧-在区域对角线的体节点附近。这些新的狄拉克态位于表面,可能与体态的杂化有关,但目前我们还没有解释其起源。这一发现对拓扑线结半金属的理论理解提出了一个有趣的挑战。
2016-06-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Magnetic and electronic structure of the topological semimetal YbMnSb$_2$
反铁磁(AFM)半金属YbMnSb $_2$最近被确定为一种由时间反演对称性破缺驱动的候选拓扑材料。根据Mn自旋在Néel温度以下的有序排列,$T_\mathrm{N}$ = 345 K,费米能附近的电子带可以具有狄拉克节点、外尔节点或节线。用非极化和极化单晶中子衍射方法研究了YbMnSb $_2$的基态磁结构。我们发现Mn矩沿$P4/nmm$空间群的$c$轴排列,并呈C型AFM结构,这意味着费米能级附近存在带隙的狄拉克节点.结果突出了不同的磁结构如何严重影响半金属中费米子的拓扑性质。
2021-07-06 cond-mat.str-el
Monopole Charge Density Wave States in Weyl Semimetals
本文研究了一类新的拓扑电荷密度波态,它们具有三次谐波对称性。密度波有序化等价于相互作用下费米面嵌套导致的粒子-空穴通道中的配对。当电子和空穴的费米面具有不同的陈数时,粒子-空穴对呈现出一种非平凡的Berry相,这种Berry相是从能带结构拓扑结构继承而来的,与具体的密度波有序机制无关.相关的密度波间隙函数成为节块,净节块涡度由成对Berry相的负电荷决定。间隙函数节点成为准粒子激发体谱的零能外尔节点。这些状态可以发生在掺杂的Weyl半金属与嵌套的电子和空穴费米面包围Weyl节点相同的手征在弱耦合制度。拓扑非平凡的低能费米弧表面态出现在密度波有序态作为一个后果的涌现零能量外尔节点。
2019-09-19 cond-mat.str-el
Kerr effects in tilted multi-Weyl semimetals
计算了有限掺杂下时间反转(TR)破缺情形下I型和II型多外尔半金属(m-WSM)的光学电导率。结果表明,纵向电导率和霍尔电导率均由垂直于Weyl节点间距的J(n电荷)重整化,沿节点方向的n电荷电导率对J具有非平凡的依赖性。薄膜和体材料的克尔旋转对系统参数具有不同的依赖性。在超薄膜中,克尔旋转不依赖于双电荷J,只依赖于费米速度vF;而在体材料中,克尔旋转依赖于双电荷J、费米速度和材料参数。
2022-09-15 cond-mat.str-el
Tunable circular dichroism due to the chiral anomaly in Weyl semimetals
外尔半金属是一种三维无隙拓扑相,其中能带在布里渊区的任意点-外尔节点-相交。这些点携带一个拓扑量子数,称为\emph{chirality},并且总是成对出现相反的手征。手征性的概念导致了手征电荷的反常不守恒,称为\emph{chiral anomaly},根据该概念,电荷可以通过具有非零$\boldsymbol{E}\cdot\boldsymbol{B}$的电磁场在相反手征性的Weyl节点之间泵送。在这里,我们建议探测手性异常通过测量外尔半金属的旋光性通过圆二色性。特别是,我们观察到,施加这样的电磁场在这种状态下,它给它一个非零的回旋系数或霍尔式电导率,这可能是检测到的常规圆二色性实验。这种方法也可以作为一种诊断工具来区分外尔和狄拉克半金属;后者将给出一个空的结果。更一般地说,任何探测与旋光系数具有相同对称性的体关联函数的实验都可以探测到手征异常,也可以区分狄拉克半金属和外尔半金属。
2015-02-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Weyl nodes and Kondo interaction in noncentrosymmetric semimetals RGaGe (R=La, Ce and Pr) with long Fermi arcs
本文结合DFT和DMFT计算研究了磁性稀土Weyl半金属RGaGe,发现CeGaGe和PrGaGe中局域的f电子未直接形成拓扑节点,但通过spd能带交叠产生具有长费米弧的Weyl节点,且压缩导致f电子巡游会掩盖这些节点,揭示了关联效应对Weyl节点特性的深远影响。
2025-04-24 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
Tunable positions of Weyl nodes via magnetism and pressure in the ferromagnetic Weyl semimetal CeAlSi
非中心对称铁磁Weyl半金属CeAlSi同时具有空间反转和时间反转对称性破缺,为探索新的拓扑态提供了一个独特的平台.在这里,通过采用电和热电传输,角分辨光电子能谱(ARPES),高压技术,和带计算,我们证明,磁性和压力可以作为有效的参数来调整CeAlSi的Weyl节点的位置。在常压下,顺磁状态下出现反常霍尔效应(AHE)和反常能斯特效应(ANE),当温度接近铁磁有序温度时,AHE和ANE效应增强,说明磁性对AHE/ANE有促进作用. AHE/ANE的这种增强可以归因于通过磁性调节Weyl节点的位置。ARPES测量结果表明,CeAlSi的铁磁性是调节其体相和表面能带结构的关键.这种磁性可调的电子结构迄今为止还没有在其他磁性$R$ Al $Pn$($R$ =稀土元素,$Pn$ = Si,Ge)兄弟中报道,这表明在CeAlSi中控制Weyl节点位置的巨大潜力。压力作用下,AHE增强,信号改变。基于能带计算,AHE的演化可能源于外尔节点通过压力的调谐。此外,多个压力诱导的相变被揭露。这些研究结果表明,CeAlSi提供了一个独特的和可调的平台,探索奇异的拓扑物理和电子相关性,以及迎合一系列潜在的应用,如自旋电子学和热电。
2023-03-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Emergent Weyl nodes and Fermi arcs in a Floquet Weyl semimetal
当狄拉克半金属受到圆偏振激光照射时,狄拉克锥分裂成两个外尔节点,并产生一种称为Floquet外尔半金属的非平衡瞬态。我们专注于以前未探索的低频制度,其中的上,下狄拉克带通过多光子过程,这是一个现实的情况下,在固态超快泵浦探测实验相互共振耦合。我们发现一系列新的Weyl节点出现成对的Floquet复制带彼此杂交时。Floquet Weyl半金属的性质与这些Weyl节点的数量、位置和电荷有关,可以随着光的振幅和频率高度调谐。我们利用布里渊-维格纳展开导出了一个有效的低能理论,并在立方晶格上进一步正则化了该理论。从低能哈密顿量中得到的费米电荷可以与我们在数值上发现的晶格上的费米弧的数目相一致。
2016-12-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Structure, physical properties, and magnetically tunable topological phases in topological semimetal EuCuBi
本文报道了空气稳定的EuCuBi单晶的结构与物理性质,通过磁场和温度调控可实现狄拉克、外尔及镜面陈绝缘体等多种拓扑相,为拓扑自旋电子学提供候选材料。
2023-03-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Competition-Induced Sign Reversal of Casimir-Lifshitz Torque: An Investigation on Topological Node-Line Semimetal
本文研究拓扑节线半金属中相对论与非相对论色散竞争诱导的Casimir-Lifshitz力矩符号反转现象,提出通过调节各向异性参数、化学势或衬底距离实现反转,并以Ca$_3$P$_2$系统进行了详细计算验证。
2022-10-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Widely Tunable Berry curvature in the Magnetic Semimetal Cr1+dTe2
磁性半金属已经越来越多地成为在真实和动量空间中承载基于自旋的拓扑现象的有利可图的平台。特别令人感兴趣的是贝里曲率的出现,它的几何起源,霍尔传输实验的可访问性和材料的可调性,预示着新的物理和实用设备。Cr1+dTe2,自插层磁性过渡金属二硫属化物,TMD,表现出有吸引力的自然属性相关的应用,包括拓扑磁性,可调电子填充,磁挫折等,而最近的研究已经探讨了这种材料的实空间Berry曲率效应,缺乏类似的考虑动量空间Berry曲率。在这里,我们系统地研究了外延Cr 1 + dTe 2薄膜的电子结构和输运性质在很宽的掺杂范围内,d在0.33和0.71之间。光谱实验揭示了在布里渊区边缘附近存在一个特征性的半金属带区,其显示出作为d的函数的刚性带样能量位移。输运实验表明,反常霍尔效应的本征分量AHE是相当大的,并且在d上经历符号翻转。最后,密度泛函理论计算建立了观察到的掺杂演变的能带结构和AHE之间的因果关系:AHE符号翻转出现从贝瑞曲率的符号变化,作为半金属带区域交叉费米能量。我们的研究结果强调了磁TMD中动量空间Berry曲率的相关性,并为真实和动量空间中的拓扑物理交织提供了一个独特的平台。
2022-07-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
PY-Nodes: An ab-initio python code for searching nodes in a material using Nelder-Mead's simplex approach
随着拓扑半金属的发现,人们发现费米能级附近的能带接触点具有重要意义。它们在这些材料中引起许多令人兴奋的现象。此外,这些点,通常称为节点,与这些半金属的几个性质有关。因此,为了更好地理解这些材料的性质,非常需要对其坐标进行适当的估计。我们设计了一个基于Python 3的代码PY-Nodes,用于使用第一原理方法有效地找到给定材料中存在的节点。当前版本的代码与WIEN 2k软件包接口。为了对代码进行基准测试,它已经在一些具有特征节点的著名材料上进行了测试。这些包括- TaAs,一种众所周知的Weyl半金属,Na $_3$ Bi,其被归类为狄拉克半金属,CaAgAs,被归类为半导体线半金属和YAuPb,据称是非平凡的拓扑半金属。在TaAs的情况下,从我们的计算中获得24个节点。通过计算它们的手征度,得到了12对手征度相等或相反的节点。此外,对于Na $_3$ Bi,在$Γ$ -点的两侧在$\boldsymbol{k_3}$方向上获得一对节点。在CaAgAs的情况下,在$k_z$ =0平面中获得几个节点。当在$k_x$ - $k_y$平面中绘制时,这些节点形成通常被称为切线的闭合环。最后,在YAuPb的情况下,在$Γ$点附近获得大量节点。这些材料所获得的结果是在良好的匹配与以前的工作进行了不同的研究小组。这保证了PY-节点代码用于估计给定材料中存在的节点的可靠性和效率。
2022-12-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetotransport properties of the triply degenerate node topological semimetal tungsten carbide
本文报道了碳化钨单晶的磁电阻(MR)、霍尔效应和de Haas-van Alphen(dHvA)效应的研究。当磁场在垂直于电流方向的平面内旋转时,WC在低温下表现出场致金属-绝缘体相变和大的非饱和二次磁电阻。由于磁场与电流平行,只有当电流沿一定方向流动时,才能观察到明显的负纵向MR。霍尔效应表明WC是一种理想的补偿半金属,这可能与大的非饱和二次MR有关。dHvA振荡分析表明WC是一个多带系统,具有小的费米面截面积和轻的回旋有效质量。我们的结果表明,WC是一个理想的平台,研究最近提出的新的费米子与三重简并交叉点。
2017-05-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Raman spectroscopic evidence for linearly dispersed nodes and magnetic ordering in the topological semimetal V$_{1/3}$NbS$_2$
本研究通过偏振分辨拉曼散射,在V$_{1/3}$NbS$_2$中探测到Weyl节点内电子跃迁的线性连续谱和15 meV处的双磁振子激发,结合理论计算证实了其共线反铁磁Weyl半金属态。
2025-04-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
RKKY interaction on the surface of three-dimensional Dirac semimetals
本文研究了位于三维Dirac半金属表面的两个磁性杂质之间的RKKY相互作用,该半金属在能带结构中具有两个Dirac节点。通过考虑到本地化自旋之间的交换相互作用的体积和表面的贡献,我们证明了表面的贡献一般占主导地位的体积一个在距离大于逆节点分离由于较弱的幂律衰减。我们发现一个强大的各向异性的表面项相对于被对齐沿节点分离轴或垂直于它的自旋。在许多杂质稀制度,这意味着形成准一维磁条正交的节点轴。我们还讨论了表面自旋混合项耦合电子自旋简并费米弧的影响。
2019-04-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Surface plasmon polaritons in topological Weyl semimetals
我们从理论上考虑外尔半金属中的表面等离子体激元。这些材料包含成对的带接触点-外尔节点-与手性拓扑电荷,这诱导了光学各向异性和通过手性异常的异常输运。我们表明,这些影响,这是不存在于普通金属,有一个直接的基本表现在表面等离子体分散。延迟的外尔表面等离子体激元色散依赖于能量和动量空间中外尔节点的分离。对于时间反演对称性破缺的Weyl半金属,节点之间的距离作为动量空间中的有效外加磁场,Weyl表面等离子体激元色散与普通金属中的磁等离子体激元非常相似.特别是,这意味着非互易表面模式的存在。此外,我们还得到了非延迟Weyl磁等离子体激元模式,它获得了额外的纵向磁场依赖性。这些预测的表面等离子体激元的结果外尔半金属的手性异常的可观察的表现,并可能有技术应用。
2016-06-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Inter-node superconductivity in strained Weyl semimetals
利用准经典Eilenberger方法研究了应变感生赝磁场对Weyl半金属结间自旋三重态超导态的影响。结果表明,自旋平行于赝磁场的Cooper对具有最低的自旋三重态能量,其能隙不依赖于磁场的强度。在这种状态下,不存在电流和手征超导电流。这与超导态相反,超导态的库珀对自旋垂直于场,它支持非零手征电流,并被应变诱导的伪磁场抑制。相应的临界值的字段,分离正常和超导相,估计。
2018-12-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con hep-ph
Ferromagnetic state above room temperature in a proximitized topological Dirac semimetal
我们报道了在具有强垂直磁化的铁磁石榴石上生长典型的狄拉克半金属Cd $_3$ As $_2$薄膜,在近似狄拉克半金属中实现的室温以上铁磁态。观察到的异常霍尔电导率与大霍尔角被发现是几乎成正比的磁化强度和相反的符号,它的第一性原理的电子结构的基础上的理论计算还表明,费米能级依赖的异常霍尔电导率反映了Berry曲率起源于分裂Weyl节点。本Dirac半金属/铁磁绝缘体异质结构将提供一个新的平台,探索Weyl节点的传输现象和自旋电子功能最近提出的拓扑半金属。
2019-12-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Floquet engineering of topological semimetals with bicircularly polarized light
该研究通过低能与晶格模型,揭示双圆偏振光(BCL)辐照可调控多重费米子和线节点半金属的能带结构,验证特定参数下能带接触点稳定,其余参数可诱导多种拓扑相,确立BCL为可调拓扑相的调控工具。
2024-10-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Minimal models for topological Weyl semimetals
拓扑Weyl半金属(TWS)可以分为两类:一类是态密度在Weyl节点处为零的TWS,另一类是电子和空穴在节点能量处满足有限态密度的TWS。II型外尔节点的色散是倾斜的,打破了洛伦兹不变性,允许物理性质不同于I型TWS。我们提出了时间反演破缺和反转破缺的II型Weyl半金属的最小晶格模型,并研究了它们的体性质和拓扑表面态。这些晶格模型捕捉扩展的费米口袋和费米弧的连通性。除了费米弧,这是拓扑保护,我们确定表面的“轨道状态”,出现的拓扑费米弧状态的过渡,从I型到II型多个Weyl节点,并坚持在II型TWS。
2016-04-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Unpaired Weyl nodes from Long-Ranged Interactions: Fate of Quantum Anomalies
研究了长程相互作用对Weyl半金属的影响。这样的相互作用可以产生不成对的外尔节点,我们通过明确地构建一个只有一个节点的系统来证明这一点--这种情况在非相互作用的能带结构中是被费米子加倍从根本上禁止的。加上磁场,我们调查的手征异常的命运。值得注意的是,只要一个系统在没有磁场的情况下表现出单一的外尔节点,任意弱的场就可以定性地恢复非相互作用外尔半金属的最低朗道能级结构。这强调了外尔半金属中手性异常的普遍性。我们还展示了如何拓扑保护费米弧表面状态被修改的长程相互作用。
2018-12-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Absorption of circular polarized light in tilted Type-I and II Weyl semimetals
我们计算了交流。光学响应的圆偏振光的外尔半金属(WSM)的狄拉克锥倾斜量的变化。I型和II型(过度倾斜)WSM被认为是在一个连续介质模型与破缺的时间反演(TR)对称性。外尔节点成对出现,能量相等,但动量和手征相反。对于I型,特定节点对右旋(RHP)和左旋(LHP)偏振光的响应仅在光子能量$Ω$、$\frac{2}{1+C_{2}/v}<\fracΩμ<\frac{2}{1-C_{2}/v}$的有限范围内是不同的,其中$μ$是化学势,$C_{2}$是与正手性节点相关的倾斜,假设两个节点相反地倾斜。对于过度倾斜的情况(类型II),同样的下限适用,但没有上限。如果倾斜反向,则RHP和LHP响应也反向。我们提出了相应的结果霍尔角。
2017-05-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Coexistence of bulk-nodal and surface-nodeless Cooper pairings in a superconducting Dirac semimetal
在凝聚态物理中,非平凡拓扑和超导性的相互作用产生了奇异现象。然而,能够探索超导配对的全部细节的材料非常罕见。本文研究了一种新型狄拉克材料PdTe的超导能隙分布随动量的变化。利用高分辨低温光电子能谱,我们确定它是一种自旋-轨道耦合的狄拉克半金属,在(010)表面上具有与费米能级相交的拓扑费米弧。这种自旋织构的表面态在Tc~4.5K以下呈现完全能隙的超导Cooper对结构。此外,我们在远离拓扑费米弧的布里渊区边界附近发现了一个节点,这些观测不仅证实了拓扑费米弧态之间的能带分辨电子关联及其诱导PdTe中Cooper配对的方式,而且提供了一种罕见的情况,即表面态和体态共存的无节点和节点间隙结构是由自旋轨道耦合引起的.
2023-01-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Robustness of anomaly-related magnetoresistance in doped Weyl semimetals
具有费米能Weyl费米子的Weyl半金属是一种拓扑材料,是相对论费米子的凝聚态实现。然而,有几个关键的差异,如费米能量的移动,这可能会阻碍预期的有趣的物理。手征反常是与外尔费米子相关的一种典型的非平凡现象,它决定了具有相反手征性的外尔费米子之间的费米子转移,表现为负磁阻效应。在这里,我们证明了磁电阻是强大的对偏离理想的外尔哈密顿量,如移动费米能量和非线性色散。我们研究了一个能量色散包含两个Weyl节点的模型,发现即使费米能级远离节点,甚至在两个节点的鞍点以上,磁电阻仍然存在。令人惊讶的是,即使在节点对湮灭之后,磁阻仍然存在。
2018-08-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el nucl-th
Interacting line-node semimetal: Proximity effect and spontaneous symmetry breaking
本文讨论了三维线结半金属中短程电子相互作用的效应,这种半金属支持在布里渊区孤立环周围线性分散的准粒子。由于态密度($\varrho(E) \sim |E|$)的消失,系统本体中的各种有序,如反铁磁体和电荷密度波,分别设置为足够强的现场($U$)和最近邻($V$)排斥。虽然从半金属相的这两个排序的发病发生通过连续的量子相变,一阶过渡分离两个有序的阶段。相比之下,拓扑保护的鼓面形表面状态可以经历电荷或自旋排序,这取决于$U$和$V$的相对强度,即使当它们足够弱时。这种表面有序性以及弱的长程库仑相互作用对于较弱的相互作用有利于体相的自发对称性破缺。我们数值地建立了这种邻近效应驱动的自发对称性破缺在体的亚临界强度的相互作用,由于平坦的表面带,并讨论了可能的超导秩序在这个系统中。
2017-07-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetic control of Weyl nodes and wave packets in three-dimensional warped semimetals
本文研究三维翘曲韦尔半金属中由能带翘曲和横向磁场驱动的拓扑相变,通过陈数构建相图并将拓扑扇区与波包角动量态关联,揭示磁场对韦尔节点位置和波包旋转的调控机制,并利用电流诱导磁化和反常霍尔电导率识别三维量子反常霍尔效应。
2024-01-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
How massless are Weyl fermions in Weyl semimetals?
本文发现Weyl半金属中相反螺旋度光场在同一节点产生的电流不抵消,源于非线性色散,并提出三叶草场方案控制手性节点的不对称性。
2023-07-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el