Optical valley separation in two-dimensional semimetals with tilted Dirac cones
本研究揭示具有倾斜狄拉克锥的二维半金属在光照下可实现不同能谷载流子的空间分离,该效应在保留反演与时间反演对称性的无质量狄拉克体系中存在,可在低至太赫兹的频段通过栅极调控,并在8-$Pmmn$硼烯中得到室温验证。
2023-01-11 cond-mat.mes-hall
2D Ladder polyborane: an ideal Dirac semimetal with a multi-feld-tunable band gap
氢是一种简单而神奇的元素,由于其在固体中的有效结合和对电子态的强大操纵而引起人们越来越多的关注。在这里,我们表明氢化处理二维硼氢化中的常见问题,例如,稳定性和适用性。作为一个突出的例子,一个梯形的硼氢化物片,命名为2D梯形聚硼烷,实现了预期的结果,享受最干净的情况下,各向异性和倾斜的狄拉克锥,可以充分描绘的最小两带紧束缚模型。引入外场,如电场或圆偏振光场,可以有效地诱导出不同质量的狄拉克费米子,从而进一步建立了四种多场驱动的具有可调手征和谷指数的拓扑畴壁.此外,2D梯形聚硼烷在室温下是热稳定的,并且支持高度可切换的狄拉克费米子,为实现和探索各种多场可调谐电子态提供了理想的平台。
2023-02-09 cond-mat.mes-hall
Effective magnetic field induced by inhomogeneous Fermi velocity in strained honeycomb structures
除了已知的赝磁场之外,非均匀应变独立地在石墨烯中诱导位置依赖的费米速度(PDFV)。在这里,我们证明,由于PDFV的存在下,狄拉克费米子的非均匀(应变)蜂窝晶格可能会实验一种磁效应,这是线性正比于准粒子的动量。因此,准粒子具有次线性色散关系。此外,我们分析的一般后果的PDFV的克莱因隧穿的电子通过赝磁势垒。特别是,我们报告了一个异常(克莱因)隧道的电子通过速度障碍与磁性功能。我们关于PDFV对(二维)应变蜂窝晶格中Dirac费米子的影响的研究结果可以推广到(三维)Dirac和Weyl半金属和/或其类似的人工系统。
2020-08-06 cond-mat.mes-hall
Anomalous plasmon mode in strained Weyl semimetals
利用Landau费米液体和手征动力学理论,在应变Weyl半金属中发现了一种奇异的反常等离子体激元模式,其中准粒子相互作用由长程库仑作用和残余短程相互作用模拟.带隙的集体模式是由体和表面之间的动态电荷泵抽产生的,其行为类似于$k_{\rm F}^{-1}$。电荷振荡由感应电场和背景赝场之间的耦合精确地确定。这种新的模式单向分散沿伪磁场,并表现在一个不寻常的热导率在明显违反的Wiedemann-Franz定律。激发可以通过太赫兹机制中晶格的机械振动来实验实现。
2021-01-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
All-Electrostatic Valley Filtering by Barrier Rotation in Tilted Dirac/Weyl Semimetals
Nanoelectronics Research Center(纳米电子学研究中心)
通过倾斜各向异性狄拉克/外尔半金属中静电势垒界面的角度旋转,实现纯静电的谷过滤效应,产生有限谷极化电导。
2026-07-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Chiral Hall effect in strained Weyl semimetals
本文提出了无外磁场时应变外尔半金属的手征霍尔效应。电子-声子耦合通过赝规范势出现在低能费米子区。利用手征动力学理论,我们证明了手征霍尔效应表现为在结构畸变的情况下对实时变化的电场的响应,它导致了Weyl系统中的空间手征性和电荷分离.我们还表明,耦合的电子声学声子作为一个无隙激发导致出现在$ω=ω_{el}$,其中$ω_{el}$被定义为一个特征频率与赝磁场的光吸收峰。我们还提出了应变诱导平面霍尔效应作为手征反常方程的另一个输运特征。
2020-04-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Detect Axial Gauge Fields with a Calorimeter
外尔半金属中的扭转应变激发了在扭转矢量方向上传播的单向手征密度波。这种被称为手征声波的无间隙激发是通过三轴(AAA)异常图的轴向异常的特定实现而产生的。我们表明,扭转产生的手征声音的存在下,导致一个线性行为的Weyl半金属的比热和增强的热导率在实验可及的温度。我们还表明,这种弹性扭曲降低了样品的温度,从而产生一种新的,异常类型的弹性热效应。这些磁效应的测量将提供实验验证的奇异的三轴异常,以及弹性赝磁场的现实外尔半金属。
2020-11-06 cond-mat.mes-hall hep-th
Landau levels in Weyl semimetal under uniaxial strain
本文利用连续模型和晶格模型研究了单轴应变对Weyl半金属中Weyl节点的影响,发现单轴应变会导致磁场重整化,使Landau能级向高能移动,并在晶格模型中揭示了Hofstadter蝴蝶能谱。
2025-05-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Chiral anomaly from strain-induced gauge fields in Dirac and Weyl semimetals
狄拉克和外尔半金属形成了一个理想的平台,用于测试高能物理中描述无质量相对论粒子的想法。一个这样的典型的场论的手征异常的想法已经导致了预测和随后的观察,在这些新材料的明显的负磁阻平行的电场和磁场。在这里,我们预测,手征异常发生-并具有实验观察到的后果-当真实的电磁场E和B被应变诱导的伪电磁场e和b取代。例如,当外尔半金属纳米线被置于扭转下时,产生均匀的伪磁场b。根据手征反常方程,我们预测负贡献的线电阻的平方成正比的扭转强度。值得注意的是,左和右移动的手征模式,然后在空间上分离的主体和表面的线形成一个“拓扑同轴电缆”。这产生了具有潜在的非常长的弛豫时间的流体动力学流动。我们预测的另一个效应是由于时间周期性的机械变形引起的赝电场e引起的超声衰减和电磁发射。这些新的表现的手征异常是最引人注目的半金属与一对Weyl节点,但也发生在狄拉克半金属,如Cd 3As 2和Na 3Bi和Weyl半金属与完整的时间反演对称。
2016-09-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Observation of oriented Landau levels in Berry dipole semimetals
本研究通过设计非均匀声子晶格,首次实验观测到Berry偶极半金属中依赖磁场取向的定向朗道能级及新型螺旋零模,为研究非陈类能带交叉和拓扑器件研发提供了新方向。
2024-05-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantum oscillations without magnetic field
当将磁场$B$施加到金属上时,几乎所有可观察到的量都在$1/B$中表现出周期性振荡。这种量子振荡反映了电子态到朗道能级的基本重组,作为金属对所施加的磁场的正则响应。值得注意的是,在最近发现的狄拉克和外尔半金属中,量子振荡可以在完全没有磁场的情况下发生。这些零场量子振荡是由弹性应变驱动的,在低能狄拉克费米子的空间中,弹性应变充当手征规范势。我们提出了一个实验装置,在薄膜(或纳米线)中的应变可以产生高达15 T的赝磁场$b$,并证明所产生的德哈斯-范阿尔芬和舒布尼科夫-德哈斯振荡周期性$1/b$。
2016-08-16 cond-mat.mes-hall
Strain-tunable Dirac semimetal phase transition and emergent superconductivity in a borophane
本研究基于第一性原理计算,发现新型硼烷$β_{12}$-$\ m {B_5H_3}$不仅具备应变可调的狄拉克半金属相变特性,还展现出临界温度可达42 K的优异超导性,为研究二维狄拉克半金属量子相变与超导相互作用提供了理想平台。
2024-09-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Floquet spectrum for anisotropic and tilted Dirac materials under linearly polarized light at all field intensities
利用Floquet定理,通过求解二维Dirac哈密顿量的含时薛定谔方程,研究了线偏振光调制的各向异性倾斜Dirac半金属中的Floquet谱.对于任意强度的电磁辐射,得到了线性极化波垂直入射下二维Dirac哈密顿量的含时波函数和准能谱.我们应用一组酉变换将薛定谔方程化为一个复系数的二阶常微分Hill方程。通过对该微分方程的稳定性分析,在准谱中可以清楚地区分弱场和强场区。在弱电场状态中,在由场参数给出的特定阈值以上,光谱主要类似于石墨烯中的自由电子的光谱。低于该阈值,在强电场状态下,光谱突然变得高度各向异性,并且间隙打开。作为一个例子,我们将结果应用到特定的情况下,硼。
2020-03-26 cond-mat.mes-hall
Electric and thermoelectric response for Weyl and multi-Weyl semimetals in planar Hall configurations including the effects of strain
研究平面霍尔构型中Weyl和多Weyl半金属在电场和有效磁场(含应变诱导赝磁场)作用下的响应张量,揭示节点手性和拓扑电荷对电导率的影响。
2025-05-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
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
Interplay of strain-induced axial gauge fields and intrinsic band-topology in the magnetoelectric conductivity of gapped nodal rings
Shiv Nadar Institution of Eminence (SNIoE)(希夫纳达尔卓越学院)
研究应变诱导轴向伪磁场与内在能带拓扑对有隙节点环材料磁电导率的影响,揭示其对导电张量的特征印迹。
2026-09-04 cond-mat.mes-hall