Positive longitudinal spin magnetoconductivity in $\mathbb{Z}_{2}$ topological Dirac semimetals
最近，人们发现一类Dirac半金属，如\textrm{Na} $_{\mathrm{3}}% $ \textrm{Bi}和\textrm{Cd} $_{\mathrm{2}}$ \textrm{As} $_{\mathrm{3}}$，带有$\mathbb{Z}_{2}$负电荷.我们提出了一个实验机制来实现$\mathbb{Z}_{2}$异常的$\mathbb{Z}_{2}$拓扑电荷，并建议探测它的磁输运测量。类似于外尔半金属中的手征异常，电子通过沿磁场的自旋偏置加速可以在狄拉克点之间产生$\mathbb{Z}_{2}$电荷不平衡，其弛豫为系统贡献了可测量的正纵向自旋磁导率（LSMC）。$\mathbb{Z}_{2}$反常诱导的LSMC是由手征反常引起的纵向磁导率的自旋形式，它具有手征反常诱导的LMC的所有特征。虽然在拓扑狄拉克半金属的手征异常是非常敏感的局部磁性杂质，$\mathbb{Z}_{2}$异常被发现是免疫局部磁无序。进一步证明了正LMC的二次或线性场依赖性对于手征反常并不是唯一的。在此基础上，我们认为叠加在正LSMC上的$1/B$周期性量子振荡可以作为拓扑狄拉克半金属中$\mathbb{Z}_{2}$异常的指纹。
2019-07-27 cond-mat.mes-hall
Quantum-oscillation-modulated angular dependences of the positive longitudinal magnetoconductivity and planar Hall effect in Weyl semimetals
采用Landau量子化与Boltzmann方程相结合的方法，研究了Weyl半金属中手征反常的正纵向磁导率（LMC）和平面霍尔效应.研究发现，在弱磁场区，LMC和平面霍尔电导率（PHC）服从$\cos^{6}θ$和$\cos^{5}θ\sin θ$依赖于磁场和电场之间的夹角$θ$.对于更高的磁场，LMC和PHC分别与$\cos^{2}θ$和$\cosθ\sinθ$相关。有趣的是，PHC可以表现出不同的$θ$的量子振荡，由于在$1/B$振荡的手性化学势。当磁场和电场非共线时，LMC和PHC将偏离经典的$B$ -二次依赖关系，即使在弱磁场区也是如此。
2019-01-29 cond-mat.mes-hall
Weak antilocalization and localization in disordered and interacting Weyl semimetals
利用Feynman图技术，从量子干涉和电子-电子相互作用出发，推导了三维无序Weyl半金属有限温度电导率和磁导率的计算公式.对于单一的外尔费米子谷，我们发现，在低温下，由于弱的反局域化，磁导率是负的，并且与磁场的平方根成正比。通过考虑弱反定域、Berry曲率修正和洛伦兹力的贡献，我们将计算的磁导率与最近的实验结果进行了比较。弱反局域化在零场附近总是主导导磁率，从而给出了Weyl半金属的输运特征之一。在强谷间散射和相关性的存在下，我们预计从弱反本地化到弱本地化的交叉。此外，我们发现，电子-电子相互作用和无序散射的相互作用总是在低温下主导电导率，并导致局域化的趋势。最后，我们提出了一个系统的比较单谷外尔费米子，二维无质量狄拉克费米子，和三维常规电子的输运性质。
2015-06-25 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantum Transport in Topological Semimetals under Magnetic Fields
拓扑半金属是物质的三维拓扑状态，其中传导带和价带在有限数量的点处接触，即，外尔节点拓扑半金属在Weyl节点上有成对的Berry曲率的单极子和反单极子，在某些表面上有拓扑保护的费米弧。本文根据磁场的强度，综述了我们最近在拓扑半金属中量子输运方面的工作。在弱磁场下，弱反局域化效应引起的正磁电阻率与非平凡Berry曲率引起的负磁电阻率之间存在竞争。我们提出了一个弱反局域化的磁导率的拟合公式。我们认为，弱局域化可能是由层间效应和相互作用效应引起的，并发生在双Weyl半金属中。对于拓扑半金属中由非平凡Berry曲率引起的负磁电阻，我们给出了负磁电阻与载流子密度的关系。在强磁场下，特别是在量子极限下，磁导依赖于无序散射势的类型和范围。高场正磁导率可能不是一个令人信服的签名的手征异常。对于长程高斯散射势和半填充情况，磁导率在量子极限下可以是线性的。在Weyl节点处发现了最小的电导率，尽管那里的态密度为零。
2016-09-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Disorder and magnetoconductivity in tilted Weyl semimetals
无带隙外尔半金属是一类以无质量外尔费米子为低能激发态的新型拓扑材料。当外尔锥倾斜时，洛伦兹不变性被打破，Lifshitz跃迁驱动系统从I型WSM到II型WSM。本文基于晶格模型，采用自洽Born近似计算了无序诱导的自能，然后应用Kubo-Streda公式计算了倾斜WSM中的对角磁导率，系统地研究了在位无序对对角磁导率的影响.对于横向磁导率σ xx，无序在量子极限区和量子振荡区表现出明显的影响，这可以从Einstein关系式中得到理解，在强无序时，σ xx与反磁场1/B呈线性关系，对费米能级和外尔锥倾斜都表现出一定的鲁棒性.对于纵向磁导率σ zz，强无序不仅可以破坏正磁导率，而且可以破坏Shubnikov-de Haas振荡，通过对谱函数的分析发现，在强无序下，即使Weyl锥过倾斜，手征反常仍然存在，因为在Weyl节点周围没有能隙开放.我们的实验结果的影响进行了讨论。
2020-02-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Induced magneto-conductivity in a two-node Weyl semimetal under Gaussian random disorder
本研究通过高斯随机无序模拟双节点Weyl半金属中的带电杂质，分析其对纵向和横向磁导率的影响，证实磁导率测量可用于确定Weyl节点位置或杂质分布，助力半金属结构检测与谷电子学发展。
2023-12-14 cond-mat.mes-hall
On the magnetotransport of Weyl semimetals due to the chiral anomaly
研究了电场和温度梯度驱动下Weyl半金属系统的磁导率。为了分析的响应，我们利用的动力学方程与半经典运动方程修改的Berry曲率和轨道磁化波包。除了已知的正二次磁导率外，我们还证明了在有限温度下，由于手征反常，磁导率可以成为磁场的非解析函数，正比于磁场的3/2次方。我们还表明，时间反演对称性破缺的狄拉克锥倾斜的线性磁导率的结果。这是由于一维手性异常的倾斜负责。
2021-02-13 cond-mat.mes-hall
Effect of trivial bands on chiral anomaly-induced longitudinal magnetoconductivity in Weyl semimetals
本文通过玻尔兹曼磁输运理论，研究了平庸带对Weyl半金属手性反常诱导纵向磁导率的影响，发现其磁场、费米能及温度依赖性受节点间与节点-平庸带散射强度及平庸带存在的显著调控。
2024-01-24 cond-mat.mes-hall
Longitudinal magnetoconductivity in chiral multifold semimetals exemplified by pseudospin-1 nodal points
Shiv Nadar Institution of Eminence (SNIoE)（Shiv Nadar卓越机构）
研究通过精确求解 Boltzmann 方程，探讨了手性多重折叠半金属中磁导率的拓扑特性及多重能带散射的影响。
2026-01-16 cond-mat.mes-hall hep-th
Magnetoconductivity in Weyl semimetals: Effect of chemical potential and temperature
本文在玻恩近似和自洽玻恩近似下详细分析了外尔半金属的磁导率。当杂质带电时，当载流子主要来自零朗道能级时，可以产生线性磁电阻效应。有趣的是，只要载流子主要来自零朗道能级，线性磁电阻对温度的变化是非常鲁棒的。我们将此参数区域称为高场区域。另一方面，一旦来自较高朗道能级的载流子可以提供显著的贡献，则线性磁阻消失。我们的分析表明，偏离线性磁阻的主要原因是纵向电导率偏离$1/B$行为。我们发现了自能近似的两个重要特征：1。当从高场减小外部磁场时，当$n=1$朗道能级开始贡献载流子时，$σ_{xx}$的急剧跳跃，这是中场状态的开始点; 2.在低场区，$σ_{xx}$表现出$B^{-5/3}$行为，导致磁电阻$ρ_{xx}$表现出$B^{1/3}$行为。详细细致的数值计算表明，自能近似（包括Born近似和自洽Born近似）不能解释最近在Weyl半金属中观测到的线性磁电阻效应。
2017-10-06 cond-mat.mes-hall
The sign of longitudinal magnetoconductivity and the planar Hall effect in Weyl semimetals
本文通过求解玻尔兹曼方程，研究了非平行电磁场下外尔半金属的纵向磁电导率和平面霍尔效应，发现轨道磁矩和谷间散射会导致LMC由正变负，而手征反常对平面霍尔效应的贡献始终为正。
2020-06-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Microscopic theory of magnetoconductivity at low magnetic fields in terms of Berry curvature and orbital magnetic moment
在低磁场的磁导率使用微观理论，我们展示了如何霍尔和纵向电导率可以计算在低散射率的限制。在散射率的最低阶，我们恢复了半经典玻尔兹曼输运理论的结果。在高阶时，我们得到了包含Berry曲率和轨道磁矩的修正。我们使用这种形式主义来研究倾斜外尔半金属中的线性纵向磁导率。我们讨论了我们的结果是如何相关的半经典玻尔兹曼方法，并显示与以前的研究相比，轨道磁矩的差异。
2020-12-28 cond-mat.mes-hall
Finite-temperature conductivity and magnetoconductivity of topological insulators
拓扑绝缘体的电子输运实验面临着一个两难的选择。磁导率的负尖点被广泛认为是拓扑表面态的量子输运特征，这些拓扑表面态不受局域化的影响，并且表现出弱的反局域化。然而，当温度降低时，测得的电导率下降，表现出与普通无序金属一样的弱局域化的典型特征。本文在同时考虑电子-电子相互作用和量子干涉的情况下，给出了无质量和有质量狄拉克费米子的电导率公式，它是磁场和温度的函数.该公式通过明确阐明电导率的温度依赖性由相互作用主导，而磁导率主要由量子干涉贡献来调和这一困境。该理论为定量研究拓扑绝缘体和其他二维Dirac类系统（如石墨烯、过渡金属二硫属化物和硅烯）中的输运铺平了道路。
2014-04-08 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magneto-conductivity and CME in Dirac semimetals from Keldysh technique in Landau levels basis
本文通过Keldysh技术研究狄拉克半金属的磁导率与CME，推导动力学方程并计算磁导率随磁场和温度的变化，对比实验数据。
2025-11-19 cond-mat.mes-hall
Planar Hall effect in Weyl semimetals induced by pseudoelectromagnetic fields
该研究基于手性动力学理论，探究应变外尔半金属中伪电磁场诱导平面霍尔效应等非线性现象的机制，推导磁导率张量表达式，为手性电子学提供新方向。
2023-10-04 cond-mat.mes-hall
Topological Effects on the Magnetoconductivity in Topological Insulators
三维强拓扑绝缘体（TI）保证了完全覆盖TI表面的二维导电表面态的存在。TI表面态必然围绕TI的顶部、底部和两个侧壁，因此在拓扑上不同于平面的普通2-D电子气（2DEG）。这有几个后果的磁导率$Δσ$，一个经常研究的措施，弱反本地化的量子相干性时间$τ_ϕ$和温度敏感。我们发现，TI侧壁上的传导系统地减少了$Δσ$，乘以一个总是小于1的因子，并在较厚的样品中减少。此外，我们提出了一个分析公式和数值计算结果的倾斜场的磁导率已在几个实验中测量。最后，我们预测，随着温度的降低，$Δσ$将进入一个包裹的制度，它是敏感的扩散过程，使一个或多个电路周围的TI。在这种包裹状态下，磁导率对温度的依赖性（通常为2DEG中的$1/T^2$）消失。我们提出了数值和分析预测的包裹制度在小和大的场强。当磁场垂直指向TI的顶面重复测量时，在已经观察到Altshuler-Aronov-Spivak（AAS）效应的相同样品和相同温度下，这里讨论的包裹状态和拓扑特征应该是可见的。
2014-09-27 cond-mat.mes-hall
Field-Induced Weyl-Like Crossings and Longitudinal Magnetoconductivity in Dirac Systems
Instituto Superior de Tecnologı́as y Ciencias Aplicadas, Universidad de La Habana（哈瓦那大学应用技术与高等理工学院）
本文构建低能模型，提出纵光子诱导的赝标量可将 Dirac 半金属转变为 Weyl 半金属，并给出纵向磁电导一般表达式，成功解释 ZrTe5 和 Na3Bi 的负纵向磁阻。
2026-10-22 cond-mat.mes-hall hep-ph
Magnetotransport of Weyl semimetals with tilted Dirac cones
外尔半金属（WSM）在磁输运过程中由于守恒定律的破坏而表现出手征反常。在这里，我们分析了WSM的磁输运的存在下的时间反转的破缺倾斜参数。利用半经典玻尔兹曼方程推导出了小倾斜极限下的磁导率的解析表达式。我们预测一个平面霍尔电流横向电场和平面内包含磁场和电场和比例线性倾斜参数。在电场和磁场彼此平行的情况下，也存在倾斜诱导的横向电导率，这是常规霍尔电流完全消失的情况。
2019-11-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Nonperturbative magnetotransport from band geometry in Weyl semimetals
Instituto de Ciencias Nucleares, Universidad Nacional Autónoma de México（墨西哥国立自治大学核科学研究所）
该研究针对外尔半金属磁输运问题，发展非微扰半经典理论，获磁场所有阶封闭表达式，揭示其红外敏感性及磁场展开与动量积分不交换，确定低载流子密度或中等磁场下磁输运非微扰，无法用传统弱场展开描述。
2026-07-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Detecting monopole charge in Weyl semimetals via quantum interference transport
拓扑Weyl半金属可以在动量空间中拥有带N个荷的Weyl节点。如何检测量子输运过程中双光子电荷的签名仍然是一个具有挑战性的课题。在这里，我们揭示了拓扑半金属中电荷宇称与电导率的量子干涉修正之间的联系。我们发现，奇偶电荷的宇称决定了量子干涉修正的符号，奇和偶宇称分别产生弱反局域化和弱局域化效应。这是由于围绕费米球的时间反转轨道之间的贝里相位差，费米球包围着电荷。从标准的Feynman图计算，我们进一步表明，在低温下的弱场磁导率的$+\sqrt{B}$在双Weyl半金属和$-\sqrt{B}$在Weyl半金属，分别成正比，这可以通过实验验证。
2016-04-19 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electric, thermal, and thermoelectric magnetoconductivity for Weyl/multi-Weyl semimetals in planar Hall set-ups induced by the combined effects of topology and strain
研究Weyl/多Weyl半金属在平面霍尔装置中，拓扑与应变联合作用下电、热及热电响应张量，揭示OMM与BC在横向分量的相反/同步作用。
2024-11-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Berry curvature induced thermopower in type-I and type-II Weyl Semimetals
贝里曲率的作用类似于动量空间中的磁场，它改变了载流子的流动和熵。这在Weyl半金属中引起了一些有趣的磁电和磁热输运现象。%，包括平面霍尔效应和平面能斯特效应。在这里，我们探讨的Berry曲率和轨道磁化的热势倾斜I型和II型外尔半金属的影响，使用半经典玻尔兹曼输运形式主义。我们分析计算的完整的磁导率矩阵，并使用它来获得不同方向的磁场$(B)$，相对于倾斜轴的热功率矩阵。我们发现，Weyl节点的倾斜诱导线性磁场项的电导率矩阵，以及在热电势矩阵。当沿倾斜轴施加$B$场时，线性$B$项出现在塞贝克系数中。在垂直于倾斜轴的平面中施加磁场导致二次$B$平面能斯特效应、线性$B$面外能斯特效应和二次$B$塞贝克系数校正。
2019-08-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Semiconductor, topological semimetal, indirect semimetal, and topological Dirac semimetal phases of Ge$_{1-x}$Sn$_{x}$ alloys
用非局域经验赝势方法研究了Ge $_{1-x}$ Sn $_{x}$合金（0 $\leq$ $x$ $\leq$ 1）的电子结构.对于弛豫的Ge $_{1-x}$ Sn $_{x}$，发现$\textit x$ $>$ 41 $\%$在$Γ$点为拓扑半金属，具有无带隙和带反转，而在$x$ = 8.5 $\%$处存在间接-直接带隙跃迁.对于Ge衬底上的应变Ge $_{1-x}$ Sn $_{x}$，$x$ $>$ 43 $\%$出现具有负间接带隙的半金属，并且对于$x$ $<$ $\%$，Ge上的应变Ge $_{1-x}$ Sn $_{x}$总是间接带隙半导体。在适当的双轴压缩应变下，发现了拓扑狄拉克半金属，在$Γ$处有能带反转，沿[001]方向有一对狄拉克锥.
2017-02-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Linear magnetochiral effect in Weyl semimetals
我们提出了线性磁手征效应的可能性，在时间反演打破外尔半金属。一般的磁手效应包括在一个同时线性依赖的磁输运系数与磁场和动量矢量。这种同时依赖性是由Onsager互易关系所允许的，作为外尔节点之间的分离向量，该向量起着这样的作用。作为一个侧面的结果，我们发现一个非零的积极的纵向磁导率费米能量以上的点，外尔节点的手征是全球性的损失。
2016-10-26 cond-mat.mes-hall hep-th
Conductivity in nodal line semimetals with short-ranged impurity potentials
研究了零温下具有短程杂质势的节线半金属的输运性质。通过计算Drude电导率以及粒子和空穴轨道的干涉修正，我们发现电子在平行和垂直于节环平面的方向上都是局域的。我们进一步计算了弱磁场中的电导率，发现垂直磁场完全破坏了弱局域化，给出了正的量子干涉修正，这与Weyl半金属中的结果相似。但对于平行磁场，由于电子轨道绕节线的$π$ Berry相位，磁导率与$B$成负比例。垂直和平行磁场之间的差异可以通过实验来验证。节线半金属，打破反演和时间反演对称性，并有自旋轨道耦合也被认为是定性产生相同的结果。
2019-08-23 cond-mat.mes-hall
Topological Semimetals from first-principles
本文综述了近年来在理解和预测新型拓扑半金属方面的理论进展。拓扑半金属定义了一类具有拓扑稳定能带交叉的无隙电子相。不同类型的拓扑半金属可以基于带交叉的简并性、它们的余维（例如，点或线节点），以及稳定带交叉的保护所依赖的晶体空间群对称性。带交叉附近的色散是另一个区别特征。这些性质产生了广泛的不同的半金属相，如狄拉克或外尔半金属，点或线节点半金属，和I型或II型半金属。在这篇评论中，我们给出了一个一般性的描述，各种家庭的拓扑半金属与建议的物质实现的重点从第一性原理计算。回顾了研究拓扑无带隙电子相的概念框架，特别关注能带交叉的对称性要求，并阐明了不同拓扑半金属族之间的关系。除了典型的狄拉克和外尔半金属，我们特别注意拓扑半金属的最近的例子，其中包括节线半金属，多重费米子半金属，三点半金属。不太强调的是放在他们的表面状态的属性，响应外部探针，和最近的实验发展。
2018-10-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magneto-optical transport in type-I multi-Weyl semimetals in the presence of orbital magnetic moment
Lalit Narayan Mithila University（拉利特·纳扬·米提拉大学）；M. R. M. College, Lalit Narayan Mithila University（拉利特·纳扬·米提拉大学 M.R.M. 学院）
研究第一类多外尔半金属的磁光输运，在半经典玻尔兹曼框架内推导相关磁导率解析表达式，阐明贝里曲率与轨道磁矩的相互作用，为多外尔半金属磁光响应提供实验可观测特征。
2026-08-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electronic Transport and quantum oscillation of Topological Semimetals
三维拓扑半金属是一类新的拓扑物质。对这一族材料的研究一直处于凝聚态物理的前沿，取得了多项突破。一些拓扑半金属相，包括狄拉克半金属（DSM），外尔半金属（WSM），半导体线（NLSM），和三点半金属，已被理论预测和实验证明。狄拉克/外尔节点、节线或三重简并节点附近的低能激发可以看作是相对论费米子的涌现。实验研究表明，相对论性费米子可以导致各种各样的奇异输运性质，例如，极大的磁电阻、手征反常和本征反常霍尔效应。本文首先简要介绍了各种拓扑半金属相的能带结构特征，然后综述了各种拓扑半金属相的量子振荡和奇异输运性质的研究现状，最后展望了该领域的发展前景。
2019-04-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Semiclassical magnetotransport in Weyl semimetals with skyrmion-induced emergent magnetic fields
Indian Institute of Technology, Kanpur（坎普尔印度理工学院）；Indian Institute of Technology Mandi（曼迪印度理工学院）；Tokyo University of Science（东京科学大学）
研究了在现实空间和动量空间拓扑共同作用下，磁场所致输运现象的特性，通过 semiclassical Boltzmann 方法分析纵向磁导率和横向霍尔导电率，揭示了间隔谷散射与现实空间拓扑对响应几何特征的不同控制作用。
2026-08-11 cond-mat.mes-hall
Topological Semimetal Nanostructures: From Properties to Topotronics
拓扑半金属以体Dirac锥或Weyl锥和表面费米弧态为特征，近年来引起了人们极大的研究兴趣。纳米结构具有大的比表面积和易实现的场效应门控，为探测和操纵拓扑量子态提供了理想的平台。源自这些拓扑状态的奇异物理性质赋予拓扑半金属对未来拓扑电子学（拓扑电子学）的吸引力。例如，线性能量色散关系对于宽带红外光电探测器是有希望的，拓扑表面态的自旋-动量锁定性质对于自旋电子学是有价值的，并且拓扑超导性对于容错量子比特是高度期望的。对于现实生活中的应用，拓扑半金属纳米结构的形式是必要的，在方便的制造和集成。本文从量子输运性质入手，综述了拓扑半金属纳米结构的最新研究进展。然后介绍了拓扑半金属基电子器件。最后，我们讨论了未来应该努力的几个重要方面，包括可控合成、量子态操纵、拓扑场效应晶体管、自旋电子学应用和拓扑量子计算。
2020-04-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Van Hove singularity-induced negative magnetoresistance in Dirac semimetals
本文提出态密度中的van Hove奇点可诱导Dirac半金属负磁阻，并通过拟合Cd₃As₂薄膜实验数据验证了该机制。
2023-12-10 cond-mat.mes-hall
Mixed topological semimetals driven by orbital complexity in two-dimensional ferromagnets
外尔费米子和拓扑半金属的概念出现在三维动量空间被广泛探讨，由于各种各样的奇异性质，他们给了。另一方面，人们对二维磁性材料中出现的半金属态知之甚少，而这是目前和未来信息技术的基础。在这里，我们证明，包括磁化方向到拓扑分析允许拓扑半金属状态，表现在二维铁磁体作为自旋轨道和交换相互作用之间的相互作用的结果的自然分类。我们探讨了这种混合拓扑半金属在现实材料中的出现和稳定性，并指出了混合拓扑状态的电流诱导轨道磁性和电流诱导畴壁运动的前景。我们的发现为理解、设计和利用二维自旋轨道铁磁体中的拓扑半金属态铺平了道路。
2019-07-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Semi-Quantized Spin Pumping and Spin-Orbit Torques in Topological Dirac Semimetals
研究了具有旋进磁化的铁磁绝缘体与拓扑狄拉克半金属之间的自旋和电荷输运现象随时间的发展过程。与常规金属相比，拓扑狄拉克半金属在自旋电流作用下表现出很强的逆自旋霍尔效应。结果表明，感应电荷电流是半量子化的，即，当系统处于拓扑Dirac半金属相时，它只与两个Dirac点在动量空间中的距离有关，而与无序强度几乎无关。作为逆效应，我们证明了施加在拓扑狄拉克半金属上的电场通过交换作用和半量子化自旋霍尔效应对铁磁绝缘体中的局域磁化强度施加自旋矩.我们的研究表明，拓扑狄拉克半金属提供了一个耗散较少的平台，自旋电荷转换和自旋开关。
2019-11-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantum corrections to the magnetoconductivity of surface states in three-dimensional topological insulators
本文将量子电导修正理论推广到辛对称类二维电子系统，并通过双栅控拓扑绝缘体实验发现二阶干涉和电子-电子相互作用可显著增强磁电导，揭示了拓扑表面态中的屏蔽、退相干及粒子-空穴不对称等复杂电子过程。
2022-11-24 cond-mat.mes-hall
Topological Semimetals for Scaled Back-End-Of-Line Interconnect Beyond Cu
金属互连缩放中的电阻瓶颈要求新的互连材料。本文探讨拓扑半金属作为一个潜在的解决方案。在回顾了用于后端线（BEOL）互连的拓扑半金属的理想特性之后，我们使用CoSi作为例子来演示随着缩放而减小的电阻面积积，并提供材料搜索指南。
2021-03-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Chiral Magnetic Conductivity in the Tight-Binding Model of Dirac Semimetals
Ariel University（阿里埃勒大学）
研究狄拉克半金属紧束缚模型在磁场和电场下的电导率，通过强磁场极限和小温度极限计算，考虑杂质散射耗散，结果证实磁导率来源是手征磁效应。
2026-08-05 cond-mat.mes-hall hep-ph
Nodal-Line Semimetals with Non-Quantized Berry Phase
Nanjing University（南京大学）；National Laboratory of Solid State Microstructures, School of Physics, and Collaborative Innovation Center of Advanced Microstructures, Nanjing University（南京大学固体微结构物理国家重点实验室、物理学院和先进微结构协同创新中心）；Jiangsu Physical Science Research Center and Jiangsu Key Laboratory of Quantum Information Science and Technology, Nanjing University（南京大学江苏物理科学研究中心和江苏省量子信息科学与技术重点实验室）
本文提出一类贝里相位可为π任意分数或无理数倍的节线半金属，导致朗道能级分裂，并在同一边界出现双表面态，拓展了传统量子化范式。
2026-09-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetic susceptibility of topological nodal semimetals
从理论上研究了拓扑Weyl、II型Weyl、Dirac和线结半金属的磁化率。发现了这种磁化率与化学势、温度、磁场的方向和大小的关系，结果表明磁性测量在研究这些半金属中是非常有用的。作为例子，我们计算了Cd $_3$ As $_2$、Na $_3$ Bi和Ca $_3$ P $_2$的磁化率。
2016-10-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Low-Frequency Divergence of Circular Photomagnetic Effect in Topological Semimetals
本研究发现拓扑半金属中圆形光磁效应的轨道矩贡献呈ω⁻¹低频标度，响应远强于常规材料，且响应张量与费米子陈数相关，揭示了拓扑半金属的新特征，为光电子与自旋电子应用提供了候选平台。
2022-07-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Fermi Arcs in Tilted Weyl Semimetals: Classification, Evolution and Transport Properties
Weyl半金属是拓扑半金属的一种新的量子态，它具有拓扑表面态--费米弧。本文将外尔半金属中的费米弧分为第一类和第二类。基于紧束缚模型，利用体外尔锥的倾斜强度研究了1/2类费米弧的演化和输运性质。拓扑表面态的（剩余）反常霍尔电导率是一类费米弧的物理结果，因此一类费米弧成为混合或II型Weyl半金属的非平凡拓扑性质。因此，本文的工作为了解Weyl半金属的拓扑性质提供了一种直观的方法.
2017-11-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Topological Nodal Line Semimetal and Dirac Semimetal State in Antiperovskite Cu$_3$PdN
基于第一性原理计算和有效模型分析，我们提出了立方反钙钛矿材料Cu $_3$ PdN在忽略自旋轨道耦合（SOC）时，由于时间反演和反转对称性的共存，可以保持三维拓扑节线半金属态.由于立方对称性，总共有三个节线圆。还导出了“鼓头”状表面平坦带。当包含SOC时，每个节线演化为一对受C $_4$晶体对称性保护的稳定的3D狄拉克点。这与迄今已知的狄拉克半金属，如Na $_3$ Bi和Cd $_3$ As $_2$，都只有一对狄拉克点有显著的区别。一旦C $_4$对称性被破缺，狄拉克点被带隙，系统成为具有（1;111）Z $_2$指数的强拓扑绝缘体。
2015-05-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Oscillations of magnetization in topological line-node semimetals
本文从理论上研究了拓扑线结半金属中deHaas-van Alphen振荡的相位。在这些半金属中，载流子的化学势基本上取决于磁场，与具有带接触线的三维金属中的相位相比，这种依赖性改变了振荡的相位。我们的研究结果阐明了最近的实验数据的Berry相的某些电子轨道在ZrSiS，ZrSiTe，和ZrSiSe。
2018-03-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Two-dimensional topological semimetals
二维拓扑半金属是二维材料与拓扑材料交叉的产物，近年来得到了迅速的发展。本文就这一领域的研究进展作一简要综述。我们的重点是基本概念和概念，以传达该领域的连贯性概述。一些材料的例子进行了讨论，以说明的概念。我们讨论了在该领域的突出问题，需要在未来的研究中加以解决。
2021-03-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Impurity-induced resonant states in topological nodal-line semimetals
节线半金属的特征在于一种拓扑非平凡的体带交叉，产生几乎平坦的表面态。然而，表面状态的直接证据仍然缺乏。本文基于T-矩阵方法，从理论上研究了拓扑半导体中的杂质效应。结果表明，对于体杂质，在杂质位附近可以诱导出带隙内态，而可见共振杂质态只能在一定的杂质势强度下才能存在。对于表面杂质，在很宽的杂质势范围内存在鲁棒的共振杂质态。这种强大的共振态源于拓扑保护的弱色散表面态，这可以通过扫描隧道显微镜探测，提供了一个强大的签名的拓扑表面态的半金属线。
2019-05-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Artificial gravity field, astrophysical analogues, and topological phase transitions in strained topological semimetals
有效引力和规范场是拓扑半金属中低能准粒子的涌现性质。在这里，以两个狄拉克半金属为例，我们证明了应用晶格应变可以产生扭曲的时空，在天体物理学中有迷人的类似物。特别地，我们研究了模拟黑洞/白洞事件视界和引力透镜效应的可能性。此外，我们发现应变诱导的拓扑相变，无论是在体材料和它们的薄膜。特别是在薄膜中，量子自旋霍尔和平凡绝缘相之间的转变可以通过很小的应变来实现，自然导致一种新的压电拓扑晶体管器件的提议。讨论了霍金辐射效应可能的实验实现和模拟。我们的研究结果跨越了多个学科，揭示了拓扑半金属作为一个独特的桌面平台，探索有趣的现象，天体物理学和广义相对论;它还建议现实的材料和方法，以实现控制拓扑相变具有巨大的潜力，器件应用。
2017-05-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetization of topological line-node semimetals
利用拓扑线结半金属的节线附近电子的朗道能级的近似表达式，得到了该半金属在任意形状的线上的磁化强度公式.研究还表明，在这些材料中，化学势对磁场的依赖性可以很强，这种依赖性可以从根本上影响deHaas-van Alphen振荡。所得结果适用于菱面体石墨，这是一种线结半金属。对于这种材料，我们发现它的磁化率的温度和磁场的依赖性。
2018-01-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Hopf-link multi-Weyl-loop topological semimetals
我们构造了一个通用的双带模型，它可以描述具有多个闭合Weyl环的拓扑Weyl半金属。所有现有的多Weyl环半金属，包括网络，或网络链和霍普夫链状态可以在一个相同的框架内检查。基于一个双回路模型，研究了这些拓扑结构不同的体态对应的鼓面表面态，并进行了比较。我们的模型与霍普夫绝缘体的连接进行了讨论。此外，为了在实验上识别这些拓扑结构不同的Weyl半金属态，特别是区分Hopf链和非Hopf链，我们还研究了它们的Landau能级。结果表明，无论磁场的方向如何，霍普夫链态都存在一个四重简并的零能朗道带.
2018-01-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantum oscillation evidence of topological semimetal phase in ZrSnTe
层状WHM型（W=Zr/Hf/La，H=Si/Ge/Sn/Sb，M=S/Se/Te）材料代表了一个大的拓扑半金属族，它为研究拓扑半金属态的演化提供了一个很好的平台，通过对W，H和M元素的各种组合进行自旋轨道耦合和结构维数的微调。在这项工作中，通过高场de Haas-van Alphen（dHvA）量子振荡研究，我们发现了证据的预测拓扑非平凡带在ZrSnTe。此外，从量子振荡频率的角度依赖性，我们揭示了这种层状材料的三维费米表面拓扑结构，由于强层间耦合。
2017-10-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Photoinduced topological phase transition from a crossing-line nodal semimetal to a multiple-Weyl semimetal
我们提出了一个简单的方案来构建一个模型，其费米面是由交叉线节点。哈密顿量由一个正常的跳跃项和一个附加项组成，该附加项在镜面反射下是奇的。线节点沿着镜像不变平面出现，其中每个线节点携带量化的Berry磁通量。我们明确地构建了一个模型与$N$折叠旋转对称，其中的$2N$线节点合并在北极和南极。光辐照诱导拓扑相变。当我们沿着$k_z$轴照射时，在这些极点处出现了携带负电荷$\pm N$的点节点，而所有的线节点消失。所得到的系统描述各向异性的多外尔费米子。
2017-05-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Topological Nodal Line Semimetals in CaP3 family of materials
我们提出CaP3族材料，包括CaP3，CaAs3，SrP3，SrAs3和BaAs3，可以具有三维拓扑节线半金属态。基于第一性原理计算和kp模型分析，我们发现在费米能级附近存在一个封闭的拓扑节线，当能带反转发生时，时间反转和空间反转对称性的共存保护了该节线.在这些材料的c方向表面上也得到了鼓面状的表面态。
2016-08-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Observation of three-dimensional Dirac semimetal state in topological insulator Bi2Se3
预测了三维拓扑绝缘体在拓扑到平凡相变的临界区域中表现出三维Dirac半金属态。在这里，我们展示了第一个实验证据的三维狄拉克半金属态的拓扑绝缘体Bi 2 Se 3与体载流子浓度为~ 10 ^19 cm^{-3}，使用磁输运测量。在低温下，我们的Bi 2Se 3晶体的电阻率表现出明显的Shubnikov-de Haas（SdH）振荡高于6 T。通过Lifshitz-Onsanger和Lifshitz-Kosevich理论对这些振荡的分析揭示了来自3D能带的非平凡π Berry相位，这是3D Dirac半金属态的决定性特征。我们的晶体中的Dingle温度和自然硒空位的大值表明，所观察到的3D狄拉克半金属态是增强的应变场和较弱的有效自旋轨道耦合的结果。
2015-04-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Third-order charge transport in a magnetic topological semimetal
本文通过第一性原理计算揭示反铁磁体ThMn2Si2的拓扑半金属态，发现其拓扑特征增强非线性输运效应，三阶电流响应对拓扑相变高度敏感，为表征磁性拓扑半金属提供有力工具。
2022-09-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Weak localization of bulk channels in topological insulator thin film
弱反定域化（WAL）预计每当强自旋轨道耦合或散射开始发挥作用。拓扑绝缘体的体态中的自旋轨道耦合非常强，足以导致拓扑相变。然而，最近观察到的WAL在拓扑绝缘体似乎有一个模糊的起源从体态。从三维拓扑绝缘体的有效模型出发，我们发现拓扑绝缘体薄膜的最低二维体子带可以用修正的质量Dirac模型来描述.我们推导了二维体子带和表面带的磁导率公式。由于相对较大的间隙，2D体子带可能位于其中也期望幺正行为或甚至弱局域化（WL）的区域中，而不是总是WAL。因此，体态可能贡献小的磁导率，甚至补偿来自表面态的WAL。当体WL通道的数量超过表面WAL通道时，可能会出现磁导率曲线的拐点，从而提供来自体状态的弱局部化的签名。
2011-09-30 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Experimental Progress on Layered Topological Semimetals
本文综述了近年来层状拓扑材料的实验研究进展，重点介绍了过渡金属二硫属化合物的1 T、Td和1 T '结构相。它们的电子量子态非常丰富，而且许多都是拓扑非平凡的，如多层膜中的Dirac/Weyl半金属相和单层膜中的量子自旋Hall绝缘体相。内容涵盖了材料合成，基本表征，角分辨光电子能谱测量，传输和光学响应的最新主要进展。在此基础上，展望了拓扑物理与二维范德华层状异质结构的结合所带来的令人兴奋的未来可能性。
2019-02-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
