Topological Weyl Semi-metal from a Lattice Model
我们定义和研究了一个三维晶格模型，显示外尔半金属相。该模型由量子（反常）霍尔绝缘体的耦合层组成。外尔半金属相出现在量子霍尔绝缘相和正常绝缘相之间。这种外尔半金属中的外尔费米子，类似于石墨烯中的狄拉克费米子，其晶格赝自旋锁定在其动量上。我们调查的表面状态和费米弧，以及它们的演变为不同的阶段，通过精确对角化的晶格模型，以及通过分析它们的拓扑起源。
2012-03-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Revisiting the gauge fields of strained graphene
我们表明，当石墨烯只受到应变，自旋连接规范场，出现起着不可测量的作用，但当本征曲率存在和应变小，自旋连接决定了大多数的物理。我们这样做，表明与应变相关的外尔场是一个纯规范场，没有约束的$(2+1)$维时空出现。另一方面，对于恒定的内禀曲率，也给出了一个纯规范外尔场，我们发现一个量子外尔异常的经典表现，从约束时空下降。我们之所以能够这样做，是因为我们找到了$(2+1)$ -维中的共形因子必须满足的方程，这是曲面微分几何的经典刘维方程对$(2+1)$ -维的非平凡推广。最后，我们评论的唯一规范场，可以描述应变，这是众所周知的{ \it赝规范场} $A_1 \sim u_{11} - u_{22}$和$A_2 \sim u_{12}$的特点，并得出结论，提供一些基本物理的情况下，这个特殊的字段可以帮助实现。
2015-12-11 cond-mat.mtrl-sci gr-qc hep-th
Quantum field theory in curved graphene spacetimes, Lobachevsky geometry, Weyl symmetry, Hawking effect, and all that
许多问题的解决方案，正在进行的努力，使变形石墨烯的桌面量子场论在弯曲时空，提出。弯曲时空的特殊功能，源于嵌入部分的罗巴切夫斯基平面到$\mathbf{R}^3$，给出了详细的解释，和特殊的作用，在石墨烯的物理实现的坐标，明确显示，在一般情况下，并为各种例子。重新获得了林德勒时空，与早期结果有新的重要差异。德西特时空第一次自然出现，为未来在宇宙学中的应用铺平了道路。BTZ黑洞的作用也简要地处理。奇异边界的伪球，“希尔伯特视界”，被认为是密切相关的事件视界的Rindler，德西特，BTZ类。这为霍金现象的发生提供了新的、更有力的论据。一个重要的几何参数，$c$，在早期的工作中被忽视，在这里它的物理应用的地方，它被证明是与石墨烯的晶格间距，$\ell$。它表明，所有的表面常负曲率，${\cal K} = -r^{-2}$，是统一的，在极限$c/r \to 0$，他们是局部适用于Beltrami伪球。这一点，以及$c = \ell$，使我们能够：a）对视界的到达进行唯象控制; b）对霍金现象使用不同于林德勒的时空; c）接近族中的类属曲面。得到了热LDOS的改进表达式。总LDOS的一个非热项被发现，它考虑到：a）石墨烯基Rindler时空的特殊性; b）实验室表面的有限性; c）通过选择闵可夫斯基静态边界，最佳地利用闵可夫斯基量子真空。
2014-12-15 cond-mat.mtrl-sci gr-qc hep-th
Recent developments in transport phenomena in Weyl semimetals
在过去的十年里，石墨烯和拓扑绝缘体的研究为具有非常规能带结构的系统的科学和工程带来了巨大的进步。虽然石墨烯的能带结构模拟了二维中的无质量相对论电子，但拓扑绝缘体具有在某种抽象意义上在动量空间上非平凡地缠绕的能带。在过去的几年里，另一个非传统的拓扑（尽管与拓扑绝缘体的意义不太一样）阶段--外尔半金属--的热情正在蓬勃发展。在这一阶段，电子模仿了高能物理学中众所周知的外尔费米子，并继承了它们的许多性质，包括明显违反电荷守恒的手征异常。在这篇评论中，我们回顾了一些不寻常的外尔半金属的输运性质的文献中讨论到目前为止，重点是签名的根源在于异常。我们还提到了几个在凝聚态系统中实现这一阶段的提议，因为它们可以说是首先在Weyl半金属上沉淀活动的原因。
2013-09-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el hep-th
Electronic properties of type-II Weyl semimetal WTe$_2$. A review perspective
目前，人们对具有非常规电子结构的材料产生了一系列的研究兴趣，我们已经看到了它们在现实生活中应用的理解和工程方面取得的重大进展。在过去的十年里，随着石墨烯和拓扑绝缘体的发现，这种兴趣爆发了。石墨烯中的电子模拟无质量狄拉克费米子，其能带结构中具有线性分散的狄拉克锥，而在拓扑绝缘体中，电子带在动量空间中非平凡地缠绕，从而产生无带隙表面态和体带隙。凝聚态系统中的外尔半金属是这个不断增长的拓扑材料家族的最新成员。自从量子力学开始以来，外尔费米子在高能物理学的背景下就为人所知。它们显然违反了电荷守恒定律，表现出“手征反常”，最近理论预测和实验验证了这种显着的性质，在某些凝聚态系统中作为低能准粒子态存在。这些新材料不仅对我们从根本上理解量子现象极其重要，而且它们表现出完全不同的输运现象。例如，无质量的费米子容易受到非磁性杂质的散射。狄拉克半金属表现出非饱和的极大的磁阻作为其强大的电子带的结果被保护的时间反演对称性。这些为材料工程和包括量子计算在内的应用开辟了全新的可能性。在这篇综述中，我们概括了WTe $_2$的一些突出的性能，即，由于完美的电子和空穴载流子平衡的非饱和钛磁电阻到一个非常高的磁场首次观察到。（续。请看主要文章）。
2018-12-18 cond-mat.mtrl-sci
Symmetry-protected ideal Weyl semimetal in HgTe-class materials
理想的外尔半金属，其所有外尔节点都精确地处于费米能级，并且在体中没有共存的平凡费米表面，类似于石墨烯，可以具有深层次的物理学特征，例如由手征异常引起的奇异输运现象。在这里，我们表明，碲化汞和半Heusler化合物，在很宽的范围内的面内压缩应变，可以在自然界中实现理想的外尔半金属与四对外尔节点和拓扑表面费米弧的材料。一般来说，我们发现，碲汞类材料的非平凡的带反转和非中心对称性提供了一个有前途的舞台，实现理想的外尔半金属。这种理想的外尔半金属可以进一步提供一个独特的平台来研究涌现现象，例如理想外尔费米子和半赫斯勒化合物LaPtBi中超导性之间的相互作用。
2016-03-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin-orbit-free Weyl-loop and Weyl-point semimetals in a stable three-dimensional carbon allotrope
拓扑能带理论彻底改变了我们对材料电子结构的理解，特别是在具有强自旋轨道耦合（SOC）的系统中预测了一种新的状态--外尔半金属。在这里，一类新的外尔半金属，完全由轻元素与可忽略的SOC，提出。我们的第一性原理计算表明，在三维纯碳网络中的共轭p轨道相互作用，称为互穿石墨烯网络，足以产生相同的外尔物理。这种碳同素异形体具有非常好的结构稳定性。它的费米面由两个沿垂直方向具有线性色散的受保护外尔环组成。在反转对称性破缺时，每个外尔环被简化为一对外尔点。网络的表面带是几乎平坦的，在费米能级具有非常大的态密度。正如预期的那样，它在对称性破缺时被还原为费米弧。
2015-05-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Three-dimensional porous graphene networks expand graphene-based electronic device applications
近年来，人们要求石墨烯具有良好的二维特性，以扩大其潜力，以满足应用需求。作为一种途径，已经开发了用于制造3D多孔石墨烯网络结构的几种方法，以实现具有2D石墨烯的多功能石墨烯材料。在这里，我们概述了未来电子器件应用的3D多孔石墨烯的特性，以及对“2D到3D石墨烯”的物理见解，其中2D石墨烯的特性，如无质量的狄拉克费米子，得到了很好的保留。因此，本综述总结了最近的3D多孔石墨烯的研究与前景，提供新的和板石墨烯电子器件的应用。
2017-12-19 cond-mat.mtrl-sci
Experimental discovery of Weyl semimetal TaAs
外尔半金属是一类可以被视为石墨烯破坏时间反转或反转对称的三维类似物的材料。外尔半金属中的电子表现为外尔费米子，它具有许多奇异的性质，如手征反常和晶体动量空间中的磁单极。外尔半金属的表面态在两个相对的表面上显示出一对纠缠的费米弧。然而，外尔半金属的存在尚未得到实验证明。在这里，我们报告的实验实现的Weyl半金属TaAs通过观察费米弧形成的表面状态，使用角分辨光电子能谱。我们的第一性原理计算，匹配非常好的实验结果，进一步证实了TaAs是外尔半金属。
2015-08-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Unconventional charge-spin conversion in Weyl-semimetal WTe2
拓扑量子材料的一个突出特点是在电子能带结构中具有新颖的自旋拓扑结构，具有很高的电荷-自旋转换效率。在这里，我们报告了电荷电流诱导的自旋极化在II型外尔半金属候选WTe 2和有效的自旋注入和检测在石墨烯通道高达室温。与传统的自旋霍尔和Rashba-Edelstein效应相反，我们的测量表明WTe 2中的非常规电荷-自旋转换，这主要是由系统的晶体对称性所禁止的。这种大的自旋极化在WTe 2中是可能的，这是由于降低的晶体对称性与其大的自旋Berry曲率、与费米态的新颖自旋织构的自旋轨道相互作用相结合。我们展示了一个强大的和实用的方法，用于电创建和检测这样的自旋极化使用电荷到自旋转换及其逆现象，并利用它在石墨烯通道中的有效自旋注入和检测到室温。这些发现为利用拓扑Weyl材料作为全电范德华自旋电子电路中的非磁性自旋源以及低功率和高性能非易失性自旋电子技术提供了机会。
2020-08-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Coexisted Three-component Bosons and Two-component Weyl Bosons in TiS, ZrSe and HfTe
类似于拓扑半金属中电子的各种费米子，在kHz频率的宏观体系中报道了具有Dirac和Weyl玻色子的拓扑力学态，而在固体晶体的THz频率的原子振动框架中预测了具有双Weyl声子的拓扑力学态。然而，迄今为止，还没有三分量玻色子的声子已被报道。通过第一性原理计算，我们发现WC型TiS、ZrSe和HfTe的声子谱在THz频率下都存在唯一的三重简并节点（TDNP）和单一的双分量Weyl点（WPs）.声子的TDNP附近的准粒子激发是三分量玻色子，超出了传统和已知的狄拉克，外尔和双外尔声子的分类。此外，我们还发现TiS和ZrSe都有五对Ⅰ型Weyl声子和一对Ⅱ型Weyl声子，而HfTe只有四对Ⅰ型Weyl声子。它们带有非零拓扑电荷。在（10 $\bar{1}$ 0）晶体表面上，我们观察到拓扑保护的表面弧态连接两个带相反电荷的WP，其主模在表面上几乎沿一个方向传播。
2017-11-22 cond-mat.mtrl-sci
Induced magnetic moment in graphene with a nonmagnetic impurity
我们考虑一个二维的单层结晶碳原子与一个单一的非磁性杂质。用Weyl哈密顿量描述Dirac点附近的电子能谱，计算了杂质态的波函数和能量，以及与电子极化有关的感生磁矩。我们提出了作为化学势$μ$和耦合常数$g_c$的函数的局域磁态的相图。
2009-09-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Topological Imbert-Fedorov shift in Weyl semimetals
Goos-Hänchen（GH）位移和Imbert-Fedorov（IF）位移是分别描述反射界面处的纵向和横向位移的光学现象。在这里，我们报告的GH和IF移位外尔半金属（WSMs）-一个有前途的材料窝藏低能量外尔费米子，光子的无质量费米子表亲。我们的研究结果表明，在WSM的GH位移是谷独立的，这是类似于在二维相对论材料-石墨烯中发现的。然而，在非光学系统中，IF移位从未被探索过，在这里，我们表明它是谷依赖的。此外，我们还发现中频位移实际上是由系统的拓扑效应引起的。在实验上，拓扑IF位移可以用来表征外尔半金属，设计高效率的谷电子器件，测量Berry曲率。
2015-01-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Theory of Weyl orbital semimetals and predictions of several materials classes
石墨烯、拓扑绝缘体和Weyl半金属是三种广泛研究的材料类别，它们具有由亚晶格对称性或自旋轨道耦合产生的Dirac或Weyl锥。在这项工作中，我们提出了一个理论的一类新的散装狄拉克和外尔锥，被称为外尔轨道半金属，其中的轨道极化和纹理反转两个电子状态之间的离散动量借给自己到保护狄拉克或外尔锥没有自旋轨道耦合。通过第一性原理能带结构计算，我们还预测了几个Weyl轨道半金属族，包括V $_3$ S $_4$，NiTi 3S 6，BLi和PbO $_2$.我们发现，在这些材料中的一些预测的最高费米速度甚至大于现有的狄拉克材料。Weyl轨道半金属的合成不仅将Dirac材料的领域从典型的自旋轨道耦合系统和六方晶格扩展到整个周期表，而且还可能为轨道控制电子学或“轨道电子学”开辟新的可能性。
2015-04-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Bloch oscillations in graphene from an artificial neural network study
我们开发了一种人工神经网络（ANN）的方法来分类模拟信号对应于原始石墨烯中的布洛赫振荡的半经典描述。在人工神经网络被适当训练之后，我们考虑布洛赫振荡（BO）的逆问题，即，根据沿着石墨烯膜的锯齿形或扶手椅形边缘定向的外部电场强度对新的信号进行分类，根据预测的电场的准确性，正确分类的范围从82.6%到99.3%。这种方法可以根据训练网络所花费的时间和可用的计算能力进行改进。在这项工作中的发现可以直接扩展到各种Dirac-Weyl材料。
2017-10-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Current-Voltage Characteristics of Weyl Semimetal Semiconducting Devices, Veselago Lenses and Hyperbolic Dirac Phase
围绕外尔半金属构建的一系列新器件的电流-电压特性已经使用Landauer形式主义进行了预测。势阶和势垒已经被重新考虑为三维Weyl半金属，与二维材料石墨烯和光学类比。使用我们的研究结果，我们还表明如何Veselago透镜可以从外尔半金属，例如从NbAs和NbP。这样的透镜可以有许多实际应用，并且可以用作扫描隧道显微镜（STM）中的探针。外尔费米子在半金属针尖内传输的弹道特性，结合外尔费米子在针尖表面上的理想聚焦（通过Veselago透镜），可以产生从针尖到所研究材料表面的非常窄的电子束。利用Weyl半金属探测头，本STM的分辨率可以显著提高，并且人们不仅可以对单个原子成像，而且可以对单个电子轨道或化学键成像，从而解决化学键和氢键形成的长期问题。我们表明，施加压力的外尔semimental，没有中心的空间反演一个可能的模型在极端的条件下，如那些出现在附近的一个黑洞的问题。由于材料Cd 3As 2和Na 3Bi在它们的狄拉克锥中显示出不对称性，因此使用比例因子来模拟这种不对称性。比例因子产生了额外的无传播区域，并压缩了共振的外观。我们认为，外压作用下，外尔半金属可能发生拓扑相变，电子输运性质发生变化，变为各向异性。在强光吸收和光电流产生的地方出现双曲狄拉克相。
2017-06-10 cond-mat.mtrl-sci
Field-Selective Anomaly and Chiral Mode Reversal in Type-II Weyl Materials
Weyl费米子的三维凝聚态化身通常具有倾斜的色散-与其难以捉摸的高能亲戚形成鲜明对比，在那里倾斜被洛伦兹不变性所禁止，并且与二维石墨烯片的低能激发形成鲜明对比，其中倾斜被晶体或粒子-空穴对称性所禁止。最近，一些材料（MoTe $_2$、LaAlGe和WTe $_2$）已被确定为所谓的II型外尔费米子的宿主，其色散是如此强烈地倾斜，以至于形成费米面，由此外尔节点成为连接电子和空穴袋的奇点。我们在这里预测，这些系统具有显着的性质，在存在的磁场。最突出的是，我们表明，手征异常的性质取决于关键的相对角度之间的施加的字段和倾斜，以及反转不对称overtilting可以引起手征电荷反转与违反守恒的手征电荷已知的I型外尔材料。场选择性异常提供了一种新的磁光共振，提供了一种实验方法来检测隐藏的Weyl节点。
2016-08-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Optical properties of two dimensional Dirac Weyl materials with a flatband
本文综述了具有平带的二维狄拉克-外尔材料的光学性质研究，重点介绍其光学电导率显著增强的机理及理论公式推导，并展望其在太赫兹光学器件中的应用前景。
2024-02-22 cond-mat.mtrl-sci physics.optics quant-ph
Discovery of a Weyl Semimetal in non-Centrosymmetric Compound TaAs
三维拓扑外尔半金属（3D topological Weyl semimetals，TWS）是一种新型的量子物质态，其电子结构类似于“3D graphene”和拓扑绝缘体，具有由拓扑表面态连接的外尔点对（电子带沿所有三个动量方向线性分散），形成独特的“费米弧”型费米面（Fermi-arc type Fermi surface，FS）。每个外尔点都是手征的，并且包含狄拉克点的一半自由度，并且可以被看作是动量空间中的磁链。在这里，通过对非中心对称的化合物TaAs进行角分辨光电子能谱，我们观察到其完整的能带结构，包括独特的“费米弧”FS和线性体带色散跨Weyl点，在良好的协议与理论计算。这一发现不仅证实了TaAs是第一个三维TWS，而且为实现奇异的物理现象（例如负磁阻，手性磁效应和量子反常霍尔效应）提供了理想的平台，这也可能导致新的未来应用。
2015-07-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Band nonlinearity-enabled manipulation of Dirac nodes, Weyl cones, and valleytronics with intense linearly polarized light
本研究揭示带非线性是强线偏振光调控狄拉克节点、外尔锥及谷选择性的关键机制，并通过从头计算验证，为光操控材料电子性质提供了新途径。
2023-07-28 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Atomic Scale Visualization of Quantum Interference on a Weyl Semimetal Surface by Scanning Tunneling Microscopy/Spectroscopy
在石墨烯和拓扑绝缘体之后，外尔半金属可能会在凝聚态物理、材料科学和纳米技术领域开创一个新时代。我们报告的第一个原子尺度的表面态的Weyl半金属（NbP）使用扫描隧道显微镜/光谱。我们观察到相干量子干涉图案，所产生的准粒子附近的点缺陷的表面上的散射。测量揭示了表面的电子结构低于和高于化学势在真实和互惠空间。此外，干涉图揭示了NbP的奇异表面态的散射过程。通过实验数据与理论计算的比较，我们进一步发现散射通道在很大程度上受到表面能带的轨道和/或自旋织构的限制。散射过程的可视化可以帮助设计新颖的输运效应和电子学的拓扑表面上的外尔半金属。
2015-11-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electronic properties of graphene with a topological defect
在基于Dirac-Weyl方程的长波长电子激发连续模型的框架下，考虑了石墨烯中各种类型的拓扑缺陷。电子波函数的条件是指定的，我们表明，拓扑缺陷可以作为一个赝磁涡旋顶点的石墨纳米锥，磁通量的漩涡有关的赤字角的圆锥。分析了所有可能的五边形缺陷类型以及几种七边形缺陷类型（七边形的数量最多为3和6）的情况。确定了态密度和基态电荷。
2007-10-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el hep-th
This took us a Weyl: synthesis of a semimetallic Weyl ferromagnet with point Fermi surface
本研究理论预测并实验合成了范德华(Cr,Bi)$_2$Te$_3$半金属Weyl铁磁体，具有点费米面，创纪录的反常霍尔角和非金属电导率，并展示了可调控的拓扑相图，为新型量子现象和器件奠定基础。
2024-11-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Three-Dimensional Nanoporous Graphene Substrate for Surface-Enhanced Raman Scattering
以纳米多孔铜为催化剂，采用化学气相沉积法制备了三维纳米多孔石墨烯薄膜。所得的纳米多孔石墨烯具有与下面的铜基板相同的平均孔径。我们的表面增强拉曼散射（SERS）的调查表明，石墨烯的纳米孔隙率显着提高了石墨烯作为基板的SERS效率相比，平面石墨烯基板。
2014-08-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Weyl points created by a three-dimensional flat band
随着拓扑绝缘体（TI）的发现，拓扑Dirac/Weyl半金属引起了人们的广泛兴趣。外尔点形成的主要机制是破坏狄拉克点的时间反演对称性（TRS）或空间反演对称性。在这里，我们展示了一个通用的形成机制外尔点打破TRS的三维（3D）TI功能高度退化的3D平坦带（FB）。这与传统观点形成了直接对比，传统观点认为2D/3D TI的TRS断裂导致陈氏绝缘体表现出量子反常霍尔效应。基于紧束缚模型的烧绿石晶格，我们表明，这种不寻常的3D-FB启用外尔态可能只包含两个外尔点的最小值。此外，使用第一性原理计算，我们确定了这种Weyl态在一个真正的材料Sn $_2$ Nb $_2$ O $_7$。从对称性、拓扑不变量和表面状态三个方面分析了所得Weyl点的主要特征。我们的发现为我们对拓扑物理的基本理解提供了新的思路，并显着扩展了外尔半金属的范围，以吸引直接的实验兴趣。
2019-05-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Observation of Flat Bands in Type-II Weyl Semimetal TaRhTe$_{4}$
Ames National Laboratory, U.S. Department of Energy（艾姆斯国家实验室，美国能源部）；Department of Physics and Astronomy, Iowa State University（爱荷华州立大学物理与天文系）
通过角分辨光电子能谱在非中心对称II型Weyl半金属TaRhTe$_{4}$中观测到费米能级附近的平带，为研究拓扑与平带共存提供了平台。
2026-07-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Dirac Fermion kinetics in three-dimensionally curved graphene
具有从25 nm到1000 nm的宽范围曲率半径的三维弯曲石墨烯表明，纳米级曲率是通过在3D弯曲表面上操纵2D电子动力学来调节石墨烯的输运性质的新的自由度。
2020-10-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Observation of Spin Hall Effect in Weyl Semimetal WTe2 at Room Temperature
拓扑Weyl半金属的发现为实现凝聚态物理中的一些特殊物理现象提供了可能。具体地说，这些具有强自旋轨道耦合、破缺反转对称性和新颖自旋织构的半金属被预测表现出大的自旋霍尔效应，可以有效地将电荷电流转换为自旋电流。本文报道了在室温下服从Onsager倒易关系的Weyl半金属WTe 2中直接观察到的大自旋霍尔效应和反自旋霍尔效应。利用石墨烯的长自旋相干长度和异质结界面处的自旋传输特性，通过制作具有石墨烯的范德华异质结，实现了对WTe 2中自旋霍尔现象产生的纯自旋电流的探测.这些实验结果得到了从头计算的很好支持，表明WTe 2具有很高的电荷-自旋转换效率，这为自旋-轨道诱导现象在自旋电子存储器和逻辑电路结构中的应用铺平了道路。
2019-10-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Theoretical Discovery/Prediction: Weyl Semimetal states in the TaAs material (TaAs, NbAs, NbP, TaP) class
最近在石墨烯和拓扑绝缘体表面发现的狄拉克费米子引起了全世界对物理学和材料科学的兴趣。外尔半金属是一种不寻常的晶体，其中电子也表现为无质量的准粒子，但有趣的是它们不是狄拉克费米子。这些无质量的粒子，即外尔费米子，最初被认为是无质量的量子电动力学，但在自然界中还没有被观察到作为基本粒子。外尔半金属提供了外尔费米子的凝聚态实现，导致独特的传输特性与新的设备应用。在这里，我们从理论上确定第一Weyl半金属在一类化学计量材料（TaAs，NbAs，NbP，TaP），打破晶体反转对称性，包括TaAs，TaP，NbAs和NbP。我们的第一性原理计算为基础的预测TaAs揭示了自旋极化外尔锥和费米弧表面状态在这个化合物。我们还观察到具有相同手征电荷的外尔点对投射到表面布里渊区的同一点上，从而产生多个费米弧连接到给定的外尔点。我们的研究结果表明，TaAs是第一个拓扑半金属确定不依赖于微调的化学成分或磁序，极大地促进了外尔物理在实际材料中的探索。(Note添加了：2014年11月的这一理论预测（见《自然通讯》上的论文）是TaAs中Weyl费米子和拓扑费米弧的首次实验发现的基础，最近发表在《科学》（2015）上，网址为http：//www.sciencemag.org/content/early/2015/07/15/science.aaa9297.full.pdf）
2015-07-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Anisotropic three-dimensional quantum Hall effect and magnetotransport in mesoscopic Weyl semimetals
外尔半金属正在成为各种新现象的一类新的量子材料平台。特别是由表面费米弧和体相对论态构成的外尔轨道有望在磁输运中发挥关键作用，甚至导致三维量子霍尔效应（QHE）。这是实验和理论上的重要，但还不清楚它是否承担基本上相同的现象，作为传统的二维QHE。我们发现了磁场作用下量子输运的非常规全三维各向异性。强烈的抑制，甚至消失的QHE发生时，霍尔条电流旋转远离被横向到平行于外尔点对齐，这是由于一个特殊的缺乏传统的散装边界对应。此外，沿磁场的输运可以表现出显著的负磁电阻到正磁电阻的反转。这些结果确立了这种QHE系统作为一种新型三维量子物质的独特性。
2022-03-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
