Electron-hole asymmetry, Dirac fermions, and quantum magnetoresistance in BaMnBi2
我们报道了BaMnBi_2单晶中的二维量子输运和狄拉克费米子。BaMnBi 2是一种层状的不良金属，在290 K以下具有高度各向异性的导电性和磁序。磁输运性质、非零Berry相位、小回旋质量和第一性原理能带结构计算表明了Bi方网中Dirac费米子的存在。霍尔通道中的量子振荡表明存在电子和空穴口袋，而狄拉克和抛物态共存于费米能级。
2016-04-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Crossover from Positive to Negative Interlayer Magnetoresistance in Multilayer Massless Dirac Fermion System with Non-Vertical Interlayer Tunneling
本文对层状狄拉克费米子系统的层间磁电阻效应进行了理论描述，并将其应用于有机导体α-（BEDT-TTF）_2I_3在压力下的磁电阻效应。假设非垂直层间隧穿并考虑较高的朗道能级效应，我们用Kubo公式计算了层间电导率，提出了实验观察到的负层间磁阻交叉的物理图像，其中狄拉克费米子零能朗道能级起着核心作用，正的层间磁阻，这是朗道能级混合效应对非垂直层间跳跃的结果。交叉磁场取决于朗道能级加宽因子，并可用于确定狄拉克费米子朗道能级能谱。
2010-04-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Linear magnetoresistance of two-dimensional massless Dirac fermions in the quantum limit
Southern University of Science and Technology (SUSTech)（南方科技大学）；Nanyang Technological University（南洋理工大学）；China Three Gorges University（三峡大学）
本研究通过自洽Born近似推导了二维无质量狄拉克费米子在量子极限下的磁电阻解析表达式，揭示了电阻率与磁场的线性关系，并与实验结果一致。
2026-01-03 cond-mat.mes-hall
Effect of Interlayer Spin-Flip Tunneling for Interlayer Magnetoresistance in Multilayer Massless Dirac Fermion Systems
本文研究了α-（BEDT-TTF）_2I_3中层间自旋翻转隧穿对磁场作用下层间磁电阻的影响。与层间库仑相互作用相关的自旋翻转关联的平均场使层间自旋翻转隧穿成为可能。在非垂直层间自旋翻转隧穿的假设下，利用Kubo公式计算了层间磁电阻。层间磁电阻由正向负转变的交叉磁场被塞曼能量移动，与实验符合得很好。
2015-02-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quasi-two-dimensional Dirac fermions and quantum magnetoresistance in LaAgBi$_2$
本文报道了LaAgBi $_2$中的准二维狄拉克费米子和量子磁电阻。能带结构在费米能级上显示出几个能量色散接近线性的窄带和类狄拉克锥点。量子振荡实验揭示了一个准二维费米口袋和另一个小回旋共振质量的复杂口袋。在临界场$B^*$处，面内横向磁电阻从半经典弱场$B^2$依赖性向高场非饱和线性磁电阻过渡，这归因于狄拉克费米子的量子极限.我们的研究结果表明，准二维狄拉克费米子的存在，在稀土基层状化合物的二维双尺寸的Bi方网，类似于（Ca，Sr）MnBi $_{2}$，无论磁序。
2016-04-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Quantum Diffusive Magneto-transport in Massive Dirac Materials with Chiral Symmetry Breaking
大质量狄拉克费米子的存在明确地打破了手征对称性，并使能带结构的Berry曲率非阿贝尔。利用格林函数方法，我们发展了一个微观理论，建立了一组有质量Dirac材料在电场和磁场存在下的量子扩散方程。研究发现，在磁场中，纵向磁阻始终是负的，且是二次的，并且随着质量的增加而迅速衰减。该理论适用于具有非阿贝尔Berry曲率的系统，解决了在拓扑材料中测量反常磁输运性质的难题。
2019-09-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Anomalous magneto-thermoelectric behavior in massive Dirac materials
对狄拉克材料中电子输运的广泛研究表明，在垂直于激发电流或热梯度的磁场中，狄拉克材料具有正磁阻（MR）和正磁热电势（MTP）。相反，电子输运的测量通常显示负纵向MR和负MTP的磁场取向沿激励电流或热梯度，这是由于在狄拉克材料的手征异常。在这里，我们报告了一个非常不同的磁热电输运行为的大规模狄拉克材料ZrTe5。虽然薄片在垂直磁场中显示出通常观察到的正MR，与其他狄拉克材料不同，但我们观察到尖锐的负MTP。在平行的磁场中，我们仍然观察到一个负的纵向MR，然而，一个显着的正MTP被观察到的磁场平行于热梯度。我们的理论计算表明，这种反常的磁热电行为可以归因于屏蔽库仑散射。这一工作揭示了杂质散射在拓扑材料的电子输运中的重要作用，并对Dirac材料中的新型磁输运现象提供了深入的认识.
2022-11-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin-Polarization in Magneto-Optical Conductivity of Dirac Electrons
基于Kubo公式提出了一种机制，使Dirac电子在具有强自旋轨道相互作用的固体（如铋）中产生自旋极化磁光电流。在各向同性Wolff模型中计算了外加磁场下的交流电流响应函数，得到了Dirac电子的选择规则。利用圆偏振光并调谐其频率，当化学势位于带隙内时，可以激发出自旋极化的朗道最低能级上的电子，从而实现磁光电流中的自旋极化。
2011-09-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magneto-conductivity and CME in Dirac semimetals from Keldysh technique in Landau levels basis
Ariel University（阿里埃勒大学）
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
Linear magnetoresistance from Dirac-like fermions in graphite
我们发现Bernal堆叠石墨（磁场${\bf B}$平行于c轴，电流在ab平面内）的磁电阻与磁场在经典弱场的区间上成线性比例。线性度与布里渊区的$H$（$H^{\prime}$）点附近极轻的Dirac类载流子的存在有关。该区间的霍尔电阻率也显示出非解析的$B\ln |B|$行为，并且由空穴主导。
2013-07-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Magneto-optics of quasi-relativistic electrons in tilted Dirac cones in graphene and $α$-(BEDT-TTF)$_2$I$_3$
无质量狄拉克费米子以低能模式出现在几个准二维凝聚态系统中，如石墨烯、块状拓扑绝缘体的表面和层状有机半导体中。当这种系统的旋转对称性被面内电场或狄拉克锥的固有倾斜所降低时，所允许的偶极光学跃迁从几个选定的跃迁演变成宽扇的带间跃迁。我们表明，低能量载流子的洛伦兹协方差允许一个简洁的分析新兴的磁光特性。我们预测，红外吸收光谱产生的倾斜狄拉克锥结构的有机化合物，如$α$ -（BEDT-TTF）$_2$ I $_3$的定量信息。
2015-07-24 cond-mat.mes-hall
Large linear magnetoresistance in a new Dirac material BaMnBi2
我们报道了高质量BaMnBi_2单晶的合成，并研究了样品的输运性质。霍尔数据揭示了电子型载流子和迁移率mu（5 K）= 1500 cm ~ 2/Vs。磁化强度的温度依赖性表现出不同于CaMnBi_2或SrMnBi_2的行为，这表明BaMnBi_2可能具有不同的磁结构。角度相关的磁电阻揭示了准二维费米面。在横向磁电阻中观察到了从低场半经典MR-H_2依赖到高场MR-H依赖的交叉。我们的结果表明，各向异性狄拉克费米子态BaMnBi 2。
2016-03-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Massive and massless Dirac fermions in Pb1-xSnxTe topological crystalline insulator probed by magneto-optical absorption
凝聚态物理中的狄拉克费米子在新的基础物理、量子器件和数据存储应用中有着巨大的前景。最近，在反转的状态下，IV-VI族半导体显示出无质量的拓扑表面狄拉克费米子被晶体对称性保护，以及大量的狄拉克费米子。在强磁场（B）下，表面态和体态都被量子化为朗道能级，其色散为B^1/2，因此很难区分。本文利用磁光吸收技术研究了高迁移率Bi掺杂Pb_（0.54）Sn_（0.46）Te拓扑晶体绝缘体（111）取向薄膜的朗道能级。在这些薄膜结构中实现的高迁移率使我们能够探测和区分表面和体狄拉克费米子的朗道能级，并提取有关其物理性质的有价值的定量信息。这项工作铺平了道路，为未来的磁光和电子输运实验，旨在操纵这些材料的能带拓扑结构。
2016-01-12 cond-mat.mes-hall
Colossal infrared and terahertz magneto-optical activity in a two-dimensional Dirac material
当二维电子气（2DEG）暴露于磁场中时，它们通过朗道能级（LL）之间的电子跃迁共振吸收电磁辐射。在具有狄拉克光谱的2DEG中，例如石墨烯，理论预测即使在零掺杂下也具有异常高的红外磁吸收。然而，石墨烯中测得的LL磁光效应比预期的要弱得多，因为到目前为止可用于此类实验的样品中存在缺陷。在这里，我们测量磁透射和法拉第旋转高迁移率封装单层石墨烯使用定制设计的磁红外显微光谱设置。我们的研究结果表明，在红外和太赫兹范围内，其特征在于由最大允许（50%）的光吸收，100%的磁性圆二色性以及创纪录的高法拉第旋转的磁光活性强烈增强。考虑到在常规可实现的磁场中已经观察到了相当大的影响，我们的研究结果表明，在长波长光电子学和等离子体激元学中，二维狄拉克材料的磁调谐具有新的潜力。
2019-05-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Dirac fermions in graphene and analogues: magnetic field and topological properties
这是一个简短的回顾二维狄拉克费米子在石墨烯和类似的系统，如氮化硼，准二维有机盐$α$ -（BEDT-TTF）$_2$ I $_3$、光晶格中有冷原子的人造石墨烯等，重点是磁场性质（回旋轨道的半经典量子化、朗道能级、量子霍尔效应、磁等离子体、磁声子共振、磁输运等）以及拓扑性质（Berry相位、缠绕数、带间效应、Dirac点的合并跃迁等）。
2013-06-03 cond-mat.mes-hall
Anisotropic magneto-optical absorption and linear dichroism in two-dimensional semi-Dirac electron systems
本文对垂直磁场作用下二维半狄拉克电子系统的朗道能级和磁光吸收进行了理论研究。基于一个有效的k.p哈密顿量，我们发现LLS与磁场和能级指数的三分之二幂律成正比，这可以理解为薛定谔和狄拉克电子的LL具有新特征的杂化.利用Kubo公式，我们发现带间（带内）磁光跃迁的选择规则是各向异性（各向同性）。具体地，对于沿着线性（抛物线）色散方向的线性偏振光，带间磁光跃迁的选择规则是$Δn$ =0，$\pm2$（$\pm2$，$\pm4$），而带内跃迁的选择规则是$Δn$ = $\pm1$，$\pm3$，而不管光的偏振方向如何。此外，由线性偏振光沿着线性色散方向激发的带间（带内）跃迁的磁光电导率比沿着抛物线色散方向的大两（一）个数量级。这种各向异性的磁光吸收光谱清楚地反映了液体的结构，并导致在一个强大的线性二向色性。重要的是，通过利用两个最低的Ls之间的带间跃迁，即从Ev0到Ec0，可以实现具有磁场可调波长的完美线性二色性。我们的结果揭示了二维半狄拉克电子系统的磁光性质，并为磁控光学器件的设计奠定了基础。
2021-10-26 cond-mat.mes-hall
Magneto-optics of general pseudospin-s two-dimensional Dirac-Weyl fermions
石墨烯是一种赝自旋为1/2的二维Dirac-Weyl材料，它的普及促使人们寻找相关材料并表征其性质。在这项工作中，磁光电导率的系统，服从一般的赝自旋s的二维Dirac-Weyl哈密顿量，特别关注的s = {1/2，1，3/2，2}计算。这概括了已为s = 1/2的计算，并遵循以前的工作，这些系统的光学响应在零场。在存在磁场的情况下，朗道能级从2s+1能带中凝聚出来。当系统中的化学势移动时，光谱中某些峰的出现和消失会出现图案。这些图案对于所考虑的每种情况都明显不同，从而在磁光中产生独特的签名。讨论了每个光谱的一般结构以及它们如何进行比较。
2014-07-08 cond-mat.mes-hall
Magneto-optical Kerr effect in spin split two-dimensional massive Dirac materials
二维大质量狄拉克电子具有有限的Berry曲率，其陈数为$\pm 1/2$，这意味着量子化的直流霍尔响应和子带隙全四分之一克尔旋转。在二维大质量狄拉克材料中观察到这些效应，如带隙石墨烯，六方氮化硼或过渡金属二硫属化物（TMD），这一事实被狄拉克锥成对出现相反符号的Berry曲率，导致Chern数消失的事实所掩盖。在这里，我们表明，自旋-轨道相互作用的存在下，结合交换自旋分裂诱导稀释磁性杂质或接近铁磁绝缘体，给出了在这样的系统中的净磁光克尔效应的起源。我们着重于TMD单层膜的情况下，研究克尔旋转的频率和交换自旋分裂的依赖。基板的作用包括在理论中，并发现严重影响的结果。我们的计算表明，国家的最先进的磁光克尔光谱可以检测到一个单一的磁性杂质在稀磁TMD。
2020-04-10 cond-mat.mes-hall
Magneto-Seebeck coefficient of Fermi-liquid in three-dimensional Dirac/Weyl semimetal
研究了三维Dirac/Weyl半金属中的无耗散磁Seebeck效应。霍尔电阻率$ρ_{yx}$和热电霍尔系数$α_{xy}$在量子极限处呈现平台，其中电子仅占据零朗道能级。在该条件下，塞贝克系数$S_{xx}\approx ρ_{yx}α_{xy} $的量子振荡被抑制，无质量的费米子被转换为费米液体系统。我们证明了量子极限下的塞贝克系数可以用费米波长和热德布罗意波长的谐波和来表示。
2022-06-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetophonon spectroscopy of Dirac Fermion scattering by transverse and longitudinal acoustic phonons in graphene
最近观察到的磁声子共振在石墨烯的磁阻研究使用久保形式主义。这种分析提供了一个定量拟合的实验数据在很宽的范围内的载流子密度。它证明了由低能量横向声学（TA）模式声子的载流子散射的优势：磁声子共振振幅是显着强的TA模式比纵向声学（LA）模式。我们表明，LA和TA声子速度和电子-声子耦合强度确定的磁声子共振测量也提供了一个很好的拟合电阻率在零磁场在4-150 K的温度范围内的测量依赖性。石墨烯中磁声子共振的半经典描述示出的磁振荡周期对载流子密度的依赖性提供了一个简单的物理解释。讨论了量子计算与半经典模型的对应关系。
2019-05-29 cond-mat.mes-hall
Magneto-infrared spectroscopy of Landau levels and Zeeman splitting of three-dimensional massless Dirac Fermions in ZrTe$_5$
我们提出了一个新确定的三维（3D）狄拉克半金属ZrTe $_5$的磁红外光谱研究。我们观察到明显的朗道能级之间的跃迁和它们在磁场下的进一步分裂。跃迁序列和它们的场依赖性都定量地遵循3D \emph{massless}狄拉克费米子的预期关系。测量还揭示了将化合物驱动到其量子极限所需的异常低的磁场，表明ZrTe $_5$是一个非常干净的系统和研究3D狄拉克费米子的理想平台。朗道能级的分裂提供了一个直接的和体光谱的证据，一个相对较弱的磁场可以产生一个相当大的塞曼效应的三维狄拉克费米子，这提升了自旋简并朗道能级。我们的分析表明，该化合物演变从狄拉克半金属到拓扑线节点半金属电流磁场配置。
2015-10-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Dirac fermions at the H point of graphite: Magneto-transmission studies
本文报道了用高取向热解石墨剥离法制备的薄石墨样品的远红外磁透射测量结果。在磁场中，观察到与sqrtB成正比的吸收线蓝移。这是无质量狄拉克空穴在块状石墨中H点的指纹。费米速度为c*=1.02x10^6 m/s，H点的赝能隙估计低于10 meV。虽然空穴的行为近似为一个严格的二维气体狄拉克费米子，完整的三维能带结构必须考虑到解释所有观察到的光谱特征。
2008-02-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
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
Beating pattern in quantum magnetotransport coefficients of spin-orbit coupled Dirac fermions in gated silicene
本文对自旋轨道耦合门控硅烯在空间周期调制存在和不存在下的磁输运系数进行了理论研究。自旋-轨道耦合和垂直电场的联合作用通过形成规则的Weiss振荡和SdH振荡的拍频模式而体现出来。除了数值结果外，还提供了打浆斑图形成的分析结果。分析结果给出了一个拍频条件，该条件对于通过简单地计算任意两个连续节点之间的振荡次数来确定自旋轨道耦合常数是有用的。此外，给出了调制效应对碰撞电导率和霍尔电导率影响的数值结果。
2014-04-24 cond-mat.mes-hall
Anisotropic linear magnetoresistance in nanoflakes of Dirac semimetal NiTe2
Tianjin University（天津大学）；Analysis and Testing Center of Tianjin University（天津大学分析测试中心）；Shanghai Institute of Technical Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院上海技术物理研究所）；Tiangong University（天津理工大学）
研究揭示NiTe₂纳米薄片中各向异性线性磁电阻的两种物理机制，发现厚度依赖性和非经典效应源于狄拉克点附近的非线性带效应。
2025-12-06 cond-mat.mes-hall
Magneto-optic signatures in the gapped Dirac semimetal with mixed linear and parabolic dispersions of ZrTe5
本文系统地研究了Jiang $(σ_{αα})$ [Phys.Rev.Lett. { \bf 125}，046403（2020）]中的方法来解释三维ZrTe $_5$晶体中的实验磁红外光谱。我们发现强磁场可以驱动LLS变为非反转的，从而使ZrTe $_5$中的强拓扑绝缘体相变为平凡绝缘体相.在不同的磁场区域，态密度和Re $(σ_{αα})$可以表现出不同的特征。此外，当磁场较弱时，在Re $(σ_{zz})$中，鞍点处的峰之间存在着Re $(σ_{zz}^{ζ_n})>$ Re $(σ_{zz}^Γ)$的定性关系，这与实验结果吻合较好.
2021-12-22 cond-mat.mes-hall
Orbital and spin bilinear magnetotransport effect in Weyl/Dirac semimetal
该研究基于扩展半经典理论建立二维和三维系统双线性磁输运的统一理论，分类了电流贡献项，发现新型内禀普通霍尔电流，并将理论应用于两类模型，为相关实验和器件研究提供基础。
2024-04-11 cond-mat.mes-hall
Magneto-Coulomb Drag and Hall Drag in Double-Layer Dirac Systems
我们发展了一个在强磁场中石墨烯层间动量转移的库仑阻力理论。该理论旨在应用于与朗道能级分离相比弱的无序系统，因此朗道能级混合弱，但与单个朗道能级内的相关能相比强，因此分数量子霍尔物理学不相关。我们发现，在对比的零场限制，纵向磁库仑阻力是有限的，实际上达到最大值的同时电荷中性点（CNP）的两个层。我们的理论还预测了一个相当大的霍尔阻力在远离CNP的密度。
2017-11-17 cond-mat.mes-hall
High-Energy Limit of Massless Dirac Fermions in Multilayer Graphene using Magneto-Optical Transmission Spectroscopy
我们研究了多层石墨烯在强磁场中的吸收光谱。石墨烯中电子光谱的低能量部分由具有线性色散关系的相对论性狄拉克方程很好地描述。然而，在更高的能量（>500 meV）下，观察到与狄拉克粒子的理想行为的偏离。在1.25 eV的能量下，与线性的偏差为40 meV。这一结果与理论模型吻合得很好，该模型包括费米面的三角形翘曲和高阶能带修正。偏振分辨测量显示没有可观察到的电子空穴不对称性。
2008-02-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Multiband effects and the possible Dirac states in LaAgSb$_2$
本文报道了LaAgSb $_2$的磁电阻、霍尔电阻和磁热电势中狄拉克费米子的可能特征。霍尔电阻率和塞贝克系数之间的相反符号指示多带效应。电子结构计算揭示了线性带和穿过费米能级的抛物线带的存在。大的线性磁电阻归因于可能的狄拉克费米子的量子极限或电荷密度波相变时弱场磁输运的击穿。利用双带模型对霍尔电阻率进行了分析，结果表明，在电子输运过程中起主导作用的狄拉克空穴具有比常规电子更高的迁移率和更大的密度。磁场抑制了表观霍尔载流子密度，也引起了塞贝克系数由负到正的符号变化。这些效应可能归因于磁场对费米能级态密度的抑制，而这种抑制源于可能的狄拉克空穴的量子极限。
2016-04-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magneto-optical probe of the fully gapped Dirac band in ZrSiS
本文报道了在高达7 T的磁场$B$中对带隙半金属ZrSiS的远红外磁光研究。所观察到的场依赖的功能，这代表内（回旋共振）和带间跃迁，发展为$\sqrt{B}$在增加的领域，并可以在一个简单的二维狄拉克带模型与间隙为26毫电子伏和平均费米速度$3\times10^{5}$ m/s的一致解释。这表明这些参数沿着布里渊区中的节线的面内部分的相当窄的分布。在光谱中还检测到具有不依赖于$B$的能量位置的场诱导特征。这种功能的可能起源进行了讨论。
2019-10-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magneto-optical properties of a semi-Dirac nanoribbon in the terahertz frequency regime
我们研究了半狄拉克纳米粒子在垂直磁场存在下的磁光（MO）性质，采用基于Keldysh形式的核多项式方法（KPM）在实验（太赫兹频率）范围内进行计算.为了比较，我们也包括狄拉克系统的结果，以便研究能带结构变形和MO电导率的相互作用。我们发现，MO电导率显示的功能，在半狄拉克系统是相当不同的狄拉克情况下，在紫外和可见光区附近。纵向电导率的实部，即Re（$σ_{xx}$）和Re（$σ_{yy}$）（其在半狄拉克情况下与狄拉克情况不同）呈现一系列作为入射光子能量的函数的共振峰。我们还发现，对于半狄拉克情形，对应于$y$-方向的吸收峰比对应于$x$-方向的吸收峰大（大约一个数量级）。在霍尔电导率的情况下，即Re（$σ_{xy}$），与狄拉克情况相比，在光谱中存在额外的峰，其源自载流子从一个朗道能级到另一个朗道能级的不同光学跃迁。我们还探讨了载流子浓度对MO电导率的影响。在半狄拉克的情况下，在吸收光谱中再次出现额外的峰，强调与狄拉克情况相比存在不对称色散。此外，我们还探讨了入射光束的偏振和吸收光谱的特征之间的相互作用，这可以在实验中探测。最后，我们通过计算法拉第旋转角$θ_{F}$来评估介质的MO活性。
2021-10-25 cond-mat.mes-hall
Radiation-induced magnetoresistance oscillations with massive Dirac fermions
本文报道了在二维大质量狄拉克费米子系统中辐射感生磁电阻振荡的理论研究。我们研究了单层石墨烯和六方氮化硼（h-BN/graphene）的双层体系以及六方氮化硼包覆石墨烯（h-BN/graphene/h-BN）的三层体系。我们扩展了辐射驱动的电子轨道模型，以前设计的薛定谔电子（GaAs/AlGaAS异质结构）的二维系统中研究相同的振荡的情况下，大量的狄拉克费米子。在模拟中，我们得到明确的振荡辐射频率在太赫兹和远红外波段。%，这与二维薛定谔电子的情况下，%，主要是敏感的微波频率。我们还调查了功率和温度的依赖性。对于前者，我们得到了与薛定谔电子相似的结果，并预测了零电阻态的上升。对于后者，我们得到一个类似的定性依赖，但定量不同时，增加温度。虽然在GaAs中，振荡在几度内消失，但有趣的是，对于大质量狄拉克费米子，我们在高于$100$ K的温度下，甚至在室温下，对于模拟中使用的较高频率，都可以观察到振荡。
2021-05-19 cond-mat.mes-hall
Large Magneto-Electric Resistance in the Topological Dirac Semimetal alpha Sn
拓扑量子材料中表面态的自旋-动量锁定可以产生与磁场和电场成线性比例的电阻。这种双线性磁致电阻（BMER）效应为磁存储和磁场感测应用提供了一种全新的方法。然而，到目前为止所证明的影响相对较弱或适用于低温。在拓扑狄拉克半金属α-Sn薄膜中发现了强的室温BMER效应。在硅衬底上溅射生长外延α-Sn薄膜。他们显示BMER响应比先前报道的室温下大10^6倍，也比先前报道的低温下大。这些结果代表了现实BMER应用的重大进展。这些数据也使得第一个表征的三维，费米能级自旋纹理的拓扑表面状态的α-Sn。
2021-07-07 cond-mat.mes-hall
Thermal smearing of the magneto-Kohn anomaly for Dirac materials and comparison with the two-dimensional electron liquid
我们计算和比较的影响，由于一个均匀的垂直磁场以及温度上的静态极化函数单层石墨烯（MLG），与狄拉克点，与二维电子液体（2DEL）与使用全面的数值计算。以前的结果为2DEL进行了讨论，特别是，我们指出了一个缺陷，在报告的解析推导进行展示的费米面涂抹2DEL。我们的研究的相关性的Kohn异常低维结构和弗里德尔振荡的潜在的稀释分布的杂质的筛选报告。我们的研究结果显示，由于筛选2DEL和MLG，以前没有得到足够的重视，有很大的差异。
2016-03-28 cond-mat.mes-hall
Lorentz-boost-driven magneto-optics in a Dirac nodal-line semimetal
晶体固体的光学响应在很大程度上是由激发驱动的，激发在各个能带之间促进电子。这使得人们可以应用光学和磁光方法来实验性地确定能带隙-这是我们理解任何固体的关键基本属性-具有很高的精度。在这里，我们表明，这种传统的方法，在过去的许多材料中取得了巨大的成功，不工作在拓扑狄拉克半金属与色散节线。在那里，光学推导的带隙取决于磁场相对于晶轴的取向。这种极不寻常的行为解释的带隙重整化驱动的洛伦兹助推。
2022-07-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Disorder induced Dirac-point physics in epitaxial graphene from temperature-dependent magneto-transport measurements
我们报告了在狄拉克点附近的外延石墨烯的磁输运的无序效应的研究。霍尔效应测量结果表明，载流子密度随温度的平方增加，在良好的协议与理论预测，考虑到本征热激发结合电子空穴水坑引起的带电杂质。我们推断在10.2 $\sim$-31.2毫电子伏的范围内的无序强度，这取决于样品的治疗。我们调查的散射机制和估计的杂质密度为$3.0 \sim 9.1 \times 10^{10}$厘米$^{-2}$为我们的样品。观察到的电子/空穴散射的不对称性，并与SiC衬底上的石墨烯的理论计算是一致的。我们还表明，最小电导率随无序势的增加而增加，与量子力学数值计算结果吻合得很好。
2015-05-14 cond-mat.mes-hall
Semiclassical theory of nonlinear magneto-optical responses with applications to topological Dirac/Weyl semimetals
本文用半经典玻尔兹曼方程方法研究了金属材料的非线性磁光响应。我们推导了在同时包含Berry曲率和轨道磁矩的磁场存在下线性和二阶非线性光学效应的一般公式。应用于外尔费米子，半经典方法（i）捕获磁场下的线性电导率的方向各向异性作为各向异性$B^2$贡献的结果，这可以解释最近的实验的低场制度;（ii）预测强的二次谐波产生与$B$成比例，随着费米能量接近外尔点而增强，导致大的非线性克尔旋转。此外，我们表明，半经典公式的圆形光电流效应所产生的Berry曲率偶极再现全量子计算使用Floquet方法。
2016-12-17 cond-mat.mes-hall
Topological insulator constrictions -- Dirac particles in a magneto-chiral box
本文研究了收缩形拓扑绝缘体纳米线在同轴磁场下的磁输运特性，发现中心狭窄区域存在受 Landau 能级影响的盒中 Dirac 粒子态，并指出该结构在超出线性响应时表现出强磁手性非互易输运。
2025-01-29 cond-mat.mes-hall
Magnetoterahertz Response and Faraday Rotation from Massive Dirac Fermions in the Topological Crystalline Insulator Pb$_{0.5}$Sn$_{0.5}$Te
Pb $_{1-x}$ Sn $_x$ Te已被证明是一个有趣的可调拓扑晶体绝缘体系统。本文对Pb $_{0.5}$ Sn $_{0.5}$ Te薄膜的磁太赫兹光谱进行了研究。在没有任何附加假设的情况下，提取了圆基中的复法拉第旋转角和光学电导率。我们的太赫兹响应的定量测量使我们能够表明，所研究的样品包含两种类型的散装船。一种是$p$型，起源于三维狄拉克带。另一个是$n$型，似乎来自更传统的3D波段。这两种类型的载体显示不同的回旋共振色散。通过模拟空穴载流子的回旋共振，可以确定费米能级和费米速度。此外，$p$型和$n$型载流子的散射率表现出相反的场依赖性，这可能是由于它们在磁场下不同的朗道能级展宽行为。我们的工作为分离Dirac和Weyl半金属中体态的实拓扑特征提供了一种新的方法。
2019-04-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Bulk-Free Topological Insulator Bi2Se3 nanoribbons with Magnetotransport Signatures of Dirac Surface States
拓扑绝缘体（TI）的许多应用以及新现象需要具有减小的尺寸的器件。虽然已经取得了很大的进展，实现薄膜的TI具有低的体载流子密度，纳米结构还没有报道具有类似的性能，尽管事实上，尺寸限制应有助于减少贡献的体载流子。在这里，我们证明了Bi2Se3纳米带，生长通过一个简单的无催化剂的物理气相沉积，具有固有的低体载流子密度，并可以进一步通过尺寸限制散装自由，从而揭示了高流动性的拓扑表面状态。磁输运和霍尔电导测量，在单一的纳米带，表明，在厚度低于30 nm的体输运被完全抑制，这是支持自洽的带弯曲计算。结果突出了材料生长和几何约束的重要性，以适当地利用拓扑表面状态的独特性质。
2019-03-22 cond-mat.mes-hall
Optical Signatures of Dirac Nodal-lines in NbAs$_2$
利用偏振光和磁光光谱，我们已经证明了普遍的方面与狄拉克电磁线电动力学。我们研究了NbAs $_2$的各向异性电动力学，其中自旋-轨道相互作用沿着谱线触发能隙，这在电导谱中表现为尖锐的台阶。我们从实验和理论上证明了二维狄拉克位移线具有线性标度$σ_1 (ω)\simω$，类似于三维狄拉克位移点。大量狄拉克性质的磁光数据，这也可能是理论上预测的表面状态的指示证实的磁线。光学数据也为NbAs $_2$中的巨磁电阻提供了一个自然的解释。
2018-06-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Orbital magnetic moments in insulating Dirac systems: Impact on magnetotransport in graphene van der Waals heterostructures
在具有破缺反转对称性的蜂窝状狄拉克系统中，由于能带结构的拓扑结构，耦合到谷自由度的轨道磁矩出现，导致谷选择性光学二向色性。另一方面，在具有显著自旋-轨道耦合的狄拉克系统中，也会出现类似的轨道磁矩。这些力矩与自旋耦合，但在其他方面具有与空间反转破缺产生的力矩相同的函数形式。在回顾了这些时刻的基本属性，这是相关的一整套新发现的材料，如硅烯和锗烯，我们研究的特定影响，这些时刻对石墨烯纳米工程的障碍与人工增强的自旋轨道耦合。我们研究了在磁场的存在下，这种障碍的传输特性。发现轨道矩通过自旋相关的传输和电导表现在输运特性中，使得它们在实验中可以直接获得。此外，塞曼型效应似乎没有明确纳入塞曼项的模型，即，分别采用连续谱中的最小耦合和Peierls取代以及紧束缚方法。我们发现，一个准经典的观点是能够解释所有观察到的现象。
2014-11-14 cond-mat.mes-hall
Magnetic field-Induced Nonlinear Optical Responses in Inversion Symmetric Dirac Semimetals
研究表明，在外加磁场的作用下，具有反对称性和时间反演不变的Dirac半金属中可以产生光电流效应和二次谐波.这些非线性光学响应的机制是磁手征效应。这种磁手征效应的起源是真实狄拉克半金属中色散关系的能带弯曲。这种现象的一些可观察到的结果是，当用线性偏振光照射系统表面时，系统表面上出现直流电流，或者反射的二次谐波的偏振面旋转。
2016-11-14 cond-mat.mes-hall
Dirac-like fermions anomalous magneto-transport in a spin-polarized oxide two-dimensional electron system
CNR-SPIN（意大利国家研究委员会自旋物理研究所）；Department of Physics, University of Naples Federico II（那不勒斯费德里科二世大学物理系）；Department of Physics, Universitá degli studi di Salerno（萨莱诺大学物理系）；Institut de Physique et Chimie des Matériaux de Strasbourg, UMR 7504 CNRS and Université de Strasbourg（斯特拉斯堡材料物理与化学研究所）
研究通过自旋极化氧化物二维电子系统揭示了狄拉克费米子在时间反演对称破缺下的异常磁输运现象，结合自旋轨道耦合和六边形能带扭曲，展示了非平凡 Berry 阶和竞争的弱反局域化效应。
2024-06-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Interactions-controlled magnetotransport in two-dimensional massless-massive fermion mixtures
Southern University of Science and Technology（南方科技大学）；Guangdong Technion--Israel Institute of Technology（广东以色列理工学院）；Novosibirsk State Technical University（新西伯利亚国立技术大学）；Technion-Israel Institute of Technology（以色列理工学院）
研究二维无质量-有质量费米子混合物中磁输运特性，揭示相互作用对电阻率和霍尔效应的影响，发现不同相互作用势下的温度行为差异。
2025-12-17 cond-mat.mes-hall
Magneto-transmission of multi-layer epitaxial graphene and bulk graphite: A comparison
磁传输的一个薄层的块状石墨的光谱上采取的SiC晶体的热分解制备的多层外延石墨烯进行了比较。我们专注于\sqrt{B}，这是狄拉克费米子在两种材料中的存在的证据，演变的光谱特征。虽然多层外延石墨烯的结果可以在2D狄拉克费米子模型内解释，但在块状石墨上获得的数据只能在考虑石墨的3D性质的情况下解释，例如通过使用标准Slonczewski-Weiss-McClure模型。
2008-10-24 cond-mat.mes-hall
Magneto-optical Conductance of Kane Fermion Gas in Low Frequencies
凯恩费米子是赝自旋为1的狄拉克费米子的对应物。由于朗道能级中存在一串无带隙模，凯恩费米子气体的磁输运性质与狄拉克半金属的磁输运性质有很大不同。我们计算了凯恩费米子气体的磁光电导。我们发现，这些无隙模式将有助于在低频的一系列共振峰。我们发现，这些峰可以解释低频吸收光谱在最近的实验中的凯恩费米子材料Hg $_{1-x}$ Cd $_x$ Te。
2019-08-08 cond-mat.mes-hall hep-th
A consistent interpretation of the low temperature magneto-transport in graphite using the Slonczewski--Weiss--McClure 3D band structure calculations
在mK温度下测量了天然石墨和高取向热解石墨（HOPG）的磁输运。在轨道角动量量子数达到$N\approx90$的情况下，观察到电子和空穴载流子的量子振荡。一个显着的协议时，得到的数据和预测的Slonczewski-Weiss-McClure紧束缚模型的大规模费米子比较。在输运数据中没有观察到狄拉克费米子的证据，输运数据主要由费米能级的朗道带交叉所支配，对应于$dE/dk_z=0$，它发生在远离预期狄拉克费米子的$H$点的地方。
2009-02-11 cond-mat.mes-hall
Quantum transport of two-species Dirac fermions in dual-gated three-dimensional topological insulators
拓扑绝缘体是一类具有带隙绝缘体和无带隙自旋螺旋狄拉克费米子导电表面态的新型量子物质。在这里，我们报告本地和非本地的电和磁输运测量双栅BiSbTeSe 2薄膜拓扑绝缘体设备，与传导占主导地位的空间分离的顶面和底面，每个托管一个单一的物种的狄拉克费米子与独立的栅极控制的载流子类型和密度。在这种完全可调的两组分拓扑Dirac气体中，我们观察到了许多有趣的量子输运现象，包括零磁场最小电导率接近双Dirac点处电导量子的两倍，一系列双极性两组分半整数Dirac量子Hall态和电子-空穴总填充因子为零的态（具有零霍尔平台），分别表现出无耗散（手性）和耗散（非手性）边缘传导。这样的系统为探索从拓扑磁电效应到激子凝聚的丰富物理铺平了道路。
2016-05-09 cond-mat.mes-hall
Quasi-classical cyclotron resonance of Dirac fermions in highly doped graphene
利用红外磁透射技术研究了高掺杂石墨烯中的回旋共振。与以前的工作，这只集中在量子制度的石墨烯的磁光特性，在这里，我们研究这个系统的准经典响应。我们证明了它具有经典回旋共振的性质，其能量与外加磁场成线性关系，有效回旋质量由费米能级m = E_F/v_F^2的位置确定。
2010-09-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Negative magnetoresistance suppressed through topological phase transition in (Cd1-xZnx)3As2 films
新发现的拓扑狄拉克半金属通过控制自旋-轨道耦合以及对称性和维数，拥有各种拓扑相变的可能性。在这里，我们报告了高迁移率（Cd 1-xZnx）3As 2薄膜的磁输运研究，拓扑狄拉克半金属相可以变成一个平凡的绝缘体通过化学取代。通过高场测量与霍尔杆几何形状，归因于手征电荷泵的磁阻组件已从其他外在效应区分。负磁阻效应对Zn掺杂有明显的抑制作用，这反映了由于自旋-轨道耦合的降低而引起的拓扑相变导致能带结构的Berry曲率减小。
2018-06-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Surface Transport in the ν=0 Quantum Hall Ferromagnetic State in the Organic Dirac Fermion System
本文讨论了有机狄拉克费米子系统α-（BEDT-TTF）_2I_3在量子霍尔（QH）铁磁态下的表面磁输运。QH铁磁态是二维Dirac费米子系统中n=0朗道能级简并破缺而产生的可能的ν=0 QH态之一。其特征在于螺旋边缘状态。研究了体区绝缘的多层QH铁磁体中的层间表面螺旋边态输运。我们已经阐明，表面电导率远小于e^2/h，并且随着磁场倾斜到侧表面的法线方向而减小。这些特征解释了在α-（BEDT-TTF）_2I_3中观察到的层间磁电阻。
2015-04-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetotransport properties of Cd3As2 nanostructures
三维拓扑狄拉克半金属是一种在三维动量空间中具有线性能量色散的新型材料，可以看作是石墨烯的类似物。人们已经付出了大量的努力来理解块体材料，但它仍然是一个挑战，探索有趣的物理低维狄拉克半金属。在这里，我们报告的Cd 3As 2纳米线和纳米带的合成和它们的磁输运性质的系统调查。温度依赖的双极行为明显证明，表明在纳米线的有限尺寸的带隙的存在。然而，Cd 3As 2纳米带表现出金属特性，具有超过32，000 cm 2 V-1 s-1的高载流子迁移率和显著的反常双周期Shubnikov-de Haas（SdH）振荡。与大块对应物不同，Cd 3As 2纳米带揭示了由于维度的抑制而导致费米球异常变化的可能性。更重要的是，它们的SdH振荡可以通过栅极电压有效地调谐。Cd 3As 2纳米结构的成功合成及其丰富的物理性质为三维狄拉克半金属的纳米电子应用开辟了新的前景。
2015-03-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
