Surface Fermi arc connectivity in the type-II Weyl semimetal candidate WTe$_{2}$
我们在温度T=0.8 K下对II型外尔半金属候选物WTe $_{2}$进行了高分辨角分辨光电发射实验。在（001）面上，我们发现了一个连接体电子和空穴空穴的表面费米弧.我们的研究结果表明，表面费米弧连接体带强烈介导的不同的表面共振分散在边界附近的表面投影体带隙。通过比较实验结果的第一性原理计算，我们认为，耦合到这些表面共振，这是拓扑平凡的，是兼容的分类WTe $_{2}$作为第二类Weyl半金属托管拓扑费米弧。我们进一步支持我们的结论，由不同的频带的体积和表面特性的系统表征，并讨论了我们的研究结果的相似性的情况下，拓扑绝缘体。
2016-08-19 cond-mat.mtrl-sci
Non-stoichiometry effects on the extreme magnetoresistance in Weyl semimetal WTe2
系统研究了外尔半金属WTe 2的非化学计量效应对极端磁电阻的影响。磁电阻和霍尔电阻率测量的Te空位和退火样品的略有差异，增加Te空位的生长样品。对双载流子模型的拟合表明，磁阻强烈依赖于剩余电阻率比（即，非化学计量的程度），这最终被理解为电子掺杂，其不仅打破了电子型和空穴型载流子密度之间的平衡，而且降低了平均载流子迁移率。因此，补偿效应和磁迁移率可能是WTe 2极端磁阻的主要驱动力。
2018-04-30 cond-mat.mtrl-sci
Optical evidence of type-II Weyl semimetals MoTe$_2$ and WTe$_2$
用温度依赖的光电导[ $σ(ω)$ ]谱研究了第二类Weyl半金属候选物MoTe $_2$和WTe $_2$的载流子动力学和电子结构.分别观察到两种Drude峰（窄峰和宽峰）。当温度高于德拜温度（130 K）时，宽的Drude峰的宽度随温度的升高而增大，这与普通金属的情况相同;而当温度低于80 K时，窄的Drude峰变得明显，并且宽度随温度的降低而迅速减小。由于窄的Drude峰的温度依赖性与I型Weyl半金属TaAs的相似，因此得出结论，其源自Weyl带的Dirac载流子。结果表明，电导具有两种载流子的贡献，即正常半金属和Dirac载流子，这一观察结果是MoTe $_2$和WTe $_2$的第二类Weyl半金属的证据.在带间过渡区得到的$σ(ω)$光谱可以解释由能带结构计算与由于电子关联的带重整化。
2019-08-24 cond-mat.mtrl-sci
Light-induced percolative topological phase transition in type-II Weyl semimetal WTe2
本文通过超快太赫兹光谱研究光激发 WTe2 薄膜，发现光致拓扑相变导致负微分光电导和散射率降低，并利用时间等吸收点揭示两相间的逾渗相互作用。
2024-09-02 cond-mat.mtrl-sci
Interference Evidence for Rashba-Type Spin-Split on Semimetallic WTe2 Surface
半金属二碲化钨（WTe 2）显示出极大的非饱和磁电阻（XMR），这是人们强烈感兴趣的主题。这种现象被认为是由于完美的n-p电荷补偿与WTe 2中的低载流子密度的结合以及其能带结构的可能细节引起的。最近，通过角分辨光电子能谱（ARPES）在WTe 2中观察到了由强自旋轨道耦合（SOC）引起的“自旋织构”。这提供了一种机制，用于保护所涉及的状态的后向散射，因此被提议在WTe 2的XMR中发挥重要作用。在这里，基于我们对体WTe 2的密度泛函计算，我们发现由于其非中心对称结构，在计算的能带结构中存在强烈的Rashba自旋轨道效应。这使能带分裂，并提升了能带的二重自旋简并度。通过扫描隧道显微镜（STM）测量，在4.2K下观察到了WTe 2表面的Umklapp干涉条纹（一种涉及倒易晶格矢量的光谱特征）。这与在77 K下所证明的表面原子结构明显不同。Umklapp干涉的能量依赖性与ARPES测量积分的态密度有很强的对应关系，表明带在Gamma点的对侧是自旋分裂的。光谱测量揭示了电子/空穴不对称性的比例沿b轴的横向位置交替变化，提供了半金属WTe 2的双载流子输运的微观图像。计算的能带结构和费米面得到了ARPES结果和Shubnikov-de Haas（SdH）振荡测量的进一步支持。
2016-02-26 cond-mat.mtrl-sci
T$_{d}$ to 1T$^{\prime}$ structural phase transition in WTe$_{2}$ Weyl semimetal
利用单晶体上的弹性中子散射和粉末X射线衍射测量研究了Weyl半金属WTe $_{2}$的晶体结构随温度的变化。常压下，在$\sim$ 565 K附近观察到从低温正交相（T $_{d}$）到高温单斜相（1 T $^{\prime}$）的急剧转变。与MoTe $_{2}$不同，从T $_{d}$到1 T $^{\prime}$的固-固转变在没有中间T $_{d}^{*}$相的晶胞加倍的情况下发生，其中具有AABB（或ABBA）层堆叠。然而，在粉末中，从T $_{d}$到1 T $^{\prime}$相的热转变被加宽，并且观察到两相共存直到700 K，远高于结构转变。
2020-06-23 cond-mat.mtrl-sci
Site-dependent Local Spin Susceptibility and Low-energy Excitation in a Weyl Semimetal WTe$_2$
用$^{125}$ Te核磁共振研究了Weyl半金属WTe $_2$中的局域自旋磁化率.核自旋-晶格弛豫速率$1/T_1T$在高温下与温度的平方$T$有关，在低于50 K时表现出恒定的行为。温度依赖性的特征外尔费米子出现在线性交叉带周围。奈特位移$K$与$1/T_1T$的平方根成比例，证实了低位激发中的主导自旋贡献。所观察到的$K$和$1/T_1T$对四个Te位置的依赖性显示了位置依赖的电子相关性和态密度。的NMR光谱的角度分布给出了各向异性的超精细耦合张量，与$5p$孔占领Te网站。
2022-04-04 cond-mat.mtrl-sci
A Gapped Phase in Semimetallic T$_{d}$-WTe$_{2}$ Induced by Lithium Intercalation
外尔半金属WTe $_{2}$具有量子自旋霍尔效应、超导电性、铁电性和可能的激子绝缘体态等多种相关的电子行为，所有这些都可以通过各种物理和化学方法进行调节。在这里，我们发现了一个新的电子相在WTe $_{2}$锂嵌入诱导。新的阶段表现出增加的电阻率随着温度的降低，其载流子密度几乎是两个数量级低于半金属T $_{d}$相的载流子密度，探测作为嵌锂的功能，通过在原位霍尔测量。我们的理论计算预测新的锂化相是一个电荷密度波（CDW）相，带隙为~ 0.14 eV，与原位传输数据吻合良好。新的阶段是从初始的T $_{d}$阶段，其特征在于由偏振角相关的拉曼光谱结构不同，和大的晶格畸变接近6%的预测在新的阶段。因此，我们报告的第一个实验证据CDW在T $_{d}$ -WTe $_{2}$，投影WTe $_{2}$作为一个新的游乐场研究CDW和超导性之间的相互作用。我们在二维（2D）半金属中发现了一个新的带隙相，这也证明了电化学嵌入作为一个强大的调谐旋钮，用于调制2D材料中的电子密度和相稳定性。
2022-01-06 cond-mat.mtrl-sci
MoTe2 : An uncompensated semimetal with extremely large magnetoresistance
过渡金属二硫属化合物（WTe $_2$和MoTe $_2$）最近引起了人们的广泛关注，因为在这些化合物中观察到的非饱和极大磁电阻（XMR）以及可能的II型Weyl半金属的预测。与拓扑绝缘体或狄拉克半金属的XMR线性依赖于场相反，在WTe $_2$和MoTe $_2$中，XMR非线性依赖于场，这表明了一种完全不同的机制。电子-空穴补偿已被提出作为WTe $_2$中的这种非饱和XMR的机制，而在低温下具有与WTe $_2$相同的晶体结构的MoTe $_2$的情况下，电子-空穴补偿尚不清楚。本文采用角分辨光电子能谱（ARPES）技术和第一性原理计算，研究了MoTe $_2$的低能电子结构和费米面拓扑结构，并与WTe $_2$的结构进行了比较，以了解XMR的机理。我们的测量结果表明，MoTe $_2$是一个未补偿的半金属，相反的WTe $_2$，其中已确定的补偿电子空穴口袋，排除了电荷补偿理论的非饱和XMR在MoTe $_2$的适用性。在此背景下，我们还讨论了现有的其他架构上的XMR这些化合物的适用性。
2017-06-15 cond-mat.mtrl-sci
Detection of Weyl Fermions and the Metal to Weyl-Semimetal phase transition in WTe$_2$ via broadband High Resolution NMR
第二类外尔半金属（WSM）WTe $_2$中的外尔费米子（WFs）在实验上很难分辨，因为外尔带在（E-k）空间的一个非常窄的区域内分散。在这里，通过使用DFT辅助的高分辨率$^{125}$ Te固态NMR（ssNMR）的温度范围内的$50$ K - $700$ K，我们成功地检测到低能量WF激发，并监测其随温度的演变。值得注意的是，WF出现在T $\sim 120$ K;在较低的温度下，WTe $_2$表现为金属。这种有趣的金属-WSM相变是由费米能级随温度的快速升高引起的，仅穿过低T金属相中的电子和空穴袋，而穿过节点附近的Weyl带-这是WFs出现的先决条件-仅对于T $>120$ K。
2021-12-06 cond-mat.mtrl-sci
Giant Magnetochiral Anisotropy in Weyl-semimetal WTe2 Induced by Diverging Berry Curvature
本文在 Weyl 半金属 WTe2 中发现费米能级靠近 Weyl 点时磁手性各向异性显著增强，最大品质因数达体材料最高值，并证明其源于 Weyl 点处发散的 Berry 曲率。
2022-11-21 cond-mat.mtrl-sci
Manipulating Weyl quasiparticles by orbital-selective photoexcitation in WTe2
外尔半金属的结构和电子特性的光学控制允许在超快尺度上开发可切换和无耗散的拓扑器件。报道了在线性偏振光（LPL）作用下，II型Weyl材料WTe 2的轨道选择性光激发，在几个拓扑结构不同的相之间产生显著的跃迁.当施加近红外激光脉冲时，包括外尔带的原子轨道的对称特征导致外尔点附近的非对称电子跃迁，并且进而导致层间剪切运动相对于线性光偏振的各向异性响应。因此，不仅可以实现外尔准粒子对的湮灭，而且可以实现外尔点的分离，补充现有的实验观察。我们的结果为同时操纵Weyl节点的奇异性和相干控制电子和晶格量子动力学提供了一个新的视角。
2020-04-25 cond-mat.mtrl-sci
Mode-resolved reciprocal space mapping of electron-phonon interaction in the Weyl semimetal candidate Td-WTe$_2$
相干声子的选择性激发提供了在超快时间尺度上控制量子材料基本性质的独特能力。例如，在存在强电子-声子耦合的情况下，电子能带结构可以变得基本上被调制。最近，有人预测，通过这种方式，即使拓扑保护的物质状态可以被操纵，并最终被破坏：对于层状过渡金属二硫属化物Td-WTe $_2$，Weyl点对预计将湮灭为层间剪切模式驱动的晶体结构朝向中心对称相。通过对Td-WTe $_2$电子结构变化的飞秒分辨率监测，我们提供了剪切模相干激发作用于外尔点附近电子态的直接实验证据.能带结构数据与我们的结果相比，意味着，此外，在费米能级附近的带的自旋分裂的周期性减少，一个独特的电子签名的非中心对称Td基态的WTe $_2$。与高频相干声子模的比较最终证明了所观察到的电子结构变化的剪切模式选择性。我们的实时观测揭示了直接的电子过程的实验见解是至关重要的相干声子诱导的拓扑相变在Td-WTe $_2$。
2020-03-04 cond-mat.mtrl-sci
Van der Waals epitaxy of Weyl-semimetal Td-WTe$_2$
针对现有MBE生长的WTe₂岛尺寸小、不适用于大尺寸器件的问题，本研究在单层石墨烯上制备出平均尺寸约110nm的Td-WTe₂超薄膜，提出可推广至其他TMDCs的生长尺寸估算模型，并通过ARPES验证了薄膜质量。
2024-04-15 cond-mat.mtrl-sci
Optical conductivity of the type-II Weyl semimetal WTe$_2$ under pressure
二碲化钨WTe $_2$是一种II型外尔半金属，其电子性质对外压高度敏感，如在压力下出现的超导性所证明的。在这里，我们研究的光学电导率的II型外尔半金属WTe $_2$在室温下的外部压力。随着压力的增加，从高能量到低能量的带间跃迁发生明显的光谱权重转移，其中光学电导率光谱的轮廓中的急剧变化指示电子能带结构对外部压力的高灵敏度。压力依赖的光学电导率的详细分析进一步揭示了异常的压力$\sim$ 2和$\sim$ 4.5 GPa，其中电子和结构相变，分别在文献中报道。
2020-10-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetotransport in Weyl semimetal WTe2 single crystal
本文通过化学气相输运法制备WTe2单晶，并借助单带与双带模型在4.2–150 K范围内分析其磁输运性质，以获取载流子浓度和迁移率。
2023-06-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Observation of Large Topologically Trivial Fermi-Arcs in the Candidate Type-II Weyl Semimetal WTe2
我们报告角分辨光电子能谱实验解决不同的电子结构的不等价的顶部和底部（001）表面的WTe2。在这两个表面上，我们确定了一个表面状态，形成一个大的费米弧出现的散装电子口袋。使用表面电子结构计算，我们表明，这些费米弧是拓扑平凡的，它们的存在是独立的存在下，在散装能带结构的II型Weyl点。这意味着，仅观察表面费米弧不允许识别WTe 2作为拓扑外尔半金属。我们进一步使用的两个不同的表面的识别，以澄清费米面片的数量在WTe 2。
2016-09-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
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
Observation of the out-of-plane polarized spin current from CVD grown WTe2
Weyl半金属Td相WTe 2具有自旋分辨的能带结构，具有很强的自旋轨道耦合，有望成为一种有用的自旋源材料。Td-WTe 2的非中心对称晶体结构赋予了产生面外极化自旋的能力，这在磁存储应用中具有很大的意义。以前，WTe 2在基于机械剥离的微米尺寸的单晶薄片的自旋装置中进行了探索。对于实际的自旋电子学应用，非常需要实现晶片级薄膜。在这项工作中，我们利用厘米级的化学气相沉积（CVD）生长的Td-WTe 2薄膜和研究的自旋扭矩铁磁共振技术的自旋电流产生。我们发现CVD生长的5 nm-WTe 2的面内和面外自旋电导率分别为7.36 x 10^3（h/2 e）（ohm-m）^-1和1.76 x 10^3（h/2 e）（ohm-m）^-1。我们进一步证明了在室温下的畴壁运动制度，这可能会激发潜在的自旋电子器件创新的基础上外尔半金属的电流诱导磁化翻转WTe 2/NiFe。
2021-06-08 cond-mat.mtrl-sci
Disorder-driven Weyl-Kondo Semimetal Phase in WTe$_2$
Indian Institute of Technology Kanpur（坎普尔印度理工学院）
本文报道在非磁性II型Weyl半金属WTe$_2$中，无序驱动了各向异性Kondo屏蔽和自发霍尔效应，揭示了无序诱导的Weyl-Kondo费米子相。
2025-09-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Photo-induced anomalous Hall effect in the type-II Weyl-semimetal WTe2 at room-temperature
利用霍尔光电压测量，我们证明了在圆偏振光照射下，可以在几层WTe 2中诱导出反常的霍尔电压。通过沿不同晶轴施加偏压，我们发现光致反常霍尔电导与特定晶轴重合。我们的结果是一致的基本贝里曲率表现出偶极分布，由于破坏晶体反转对称性。使用时间分辨光电自相关光谱，我们发现异常霍尔电压的衰减时间超过电子-声子散射时间几个数量级，但与动量间接电子和空穴中载流子相对较长的自旋寿命一致。在WTe 2中的口袋。我们的观察表明，螺旋调制的其他各向同性的自旋电流是异常的霍尔效应的基本机制。
2018-10-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Role of interlayer shear phonons on lattice symmetry switching in the transition metal dichalcogenide WTe$_{2}$
本研究通过双脉冲激发和时间分辨二次谐波技术，发现WTe$_{2}$中晶格对称性切换不依赖于相干层间剪切声子振幅，而由电子激发驱动的剪切滑动主导，为理解非热结构相变机制提供新见解。
2025-09-20 cond-mat.mtrl-sci
Ferroelectricity and related effects on carrier transport in type-II Weyl semimetal WTe$_{2}$ thin film
本文研究了第II类Weyl半金属WTe$_{2}$薄膜中铁电性与金属性共存对载流子输运的影响，通过理论计算揭示极化源于非补偿带间跃迁，并指出其拓扑态诱导的磁滞在非易失存储器件中具有应用潜力。
2024-02-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
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
A combined laser-based ARPES and 2PPES study of Td-WTe$_2$
利用激光角分辨光电子能谱（ARPES）和双光子光电子能谱（2 PPES）研究了Weyl半金属候选物Td-WTe $_2$在两个高对称方向上的价电子结构，结合能在$\approx$-1 eV和5 eV之间.实验数据与能带结构计算结果吻合较好。偏振相关的测量提供了进一步的信息，初始和中间状态对称性相对于WTe $_2$的Td结构的镜面。
2020-02-18 cond-mat.mtrl-sci
Room-temperature nanoseconds spin relaxation in WTe2 and MoTe2 thin films
Weyl半金属WTe 2和MoTe 2具有拓扑保护的自旋极化态，可以携带非常大的电流密度，因此在产生大自旋电流方面具有很大的潜力。此外，WTe 2和MoTe 2的非中心对称性赋予了它们独特的晶体学控制的自旋-轨道力矩特性。自旋电子器件的发展需要回答的一个重要问题是WTe 2和MoTe 2中的自旋如何弛豫。在这里，我们报告了1.2 ns（0.4 ns）的室温自旋弛豫时间在WTe 2（MoTe 2）薄膜使用时间分辨克尔旋转（TRKR）。基于从头计算，我们确定了长寿命的自旋极化的机制，导致导带底部附近的大的自旋分裂，低的电子-空穴复合率和抑制背散射所需的时间反转和晶格对称操作。此外，我们还发现自旋极化沿着由大的自旋分裂引起的强内部面外磁场被牢牢钉扎。我们的工作提供了一个深入了解的物理起源的长寿命自旋极化外尔半金属，这可能是有用的，在室温下长时间操纵自旋。
2018-03-01 cond-mat.mtrl-sci
Spin-, time- and angle-resolved photoemission spectroscopy on WTe$_2$
我们结合了高次谐波产生（HHG）激光源的自旋分辨光电子能谱仪，以执行自旋，时间和角度分辨光电子能谱（STARPES）实验上的过渡金属二硫属化物散装WTe $_2$，一个可能的外尔II型半金属。测量在不同的飞秒泵浦探测延迟和自旋分辨的一步光电发射计算的比较提供了深入了解的自旋极化的费米能级以上的区域中的WTe $_2$外尔点的电子是预期的。我们观察到自旋积累以上的外尔点区域，这是一致的自旋选择性瓶颈效应，由于存在自旋极化锥状电子结构。我们的研究结果支持的可行性STARPES与HHG，尽管在实验上具有挑战性，提供了一种独特的方式来研究自旋动力学的光电发射。
2019-12-13 cond-mat.mtrl-sci
Spectroscopic Evidence of Type II Weyl Semimetal State in WTe2
以拓扑绝缘体、三维Dirac半金属和Weyl半金属为代表的量子拓扑材料，由于其独特的电子结构和物理性质，近年来引起了人们的广泛关注。最近有人提出三维外尔半金属可以进一步分为两类。在I型Weyl半金属中，两个带的拓扑保护线性交叉，即，一个外尔点，发生在费米能级上，导致点状费米表面。在II型外尔半金属中，外尔点出现在电子和空穴袋在边界处的接触，导致高度倾斜的外尔锥。在II型外尔半金属中，洛伦兹不变性被破坏，产生了一种全新的外尔费米子，导致了新的物理性质。WTe2是有趣的，因为它表现出极大的磁阻。它被认为是第一个实现II型外尔费米子的候选者，这引起了人们的新的兴奋。在这里，我们报告我们的角度分辨光电能谱（ARPES）的证据，确定在WTe 2的II型外尔费米子状态。通过利用我们最新一代的基于激光的ARPES系统具有优越的能量和动量分辨率，我们已经揭示了WTe2的电子结构的全貌。明确的表面状态已被确定，其与体电子态的动量和能量空间的连接显示出良好的协议与计算的能带结构与II型Weyl状态。我们的研究结果提供了光谱证据的观察II型外尔态在WTe 2。这为进一步探索II型Weyl半金属的新现象和物理性质奠定了基础。
2016-04-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electronic transport and Fermi surface of Weyl semimetal WTe2: quantum oscillations and first-principles study
本研究结合实验与第一性原理计算，揭示了Weyl半金属WTe2的近补偿状态、非饱和磁阻及违反Kohler法则的机制，并通过量子振荡分析确定了其电子结构参数。
2025-08-11 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.comp-ph
Nearly isotropic superconductivity in layered Weyl semimetal WTe$_2$ at 98.5 kbar
层状过渡金属二硫属化物WTe $_2$由于其极大的磁电阻效应、预测的II型Weyl半金属态和压力诱导超导态的发现而引起了人们的广泛关注。通过在高达98.5 kbar的压力下对超导上临界场随磁场角的变化进行了细致的测量，我们首次详细研究了WTe $_2$中超导凝聚体的维数.尽管层状晶体结构，上临界场表现出可忽略的场各向异性。从2.2 K（$T/T_c\sim0.67$）到0.03 K（$T/T_c\sim0.01$）的各向异性质量模型可以满意地描述上临界场的角度依赖性，各向异性因子$γ\sim1.7$几乎相同。对于$H\perp ab$和$H\parallel ab$确定的上临界场的温度依赖性可以通过常规的轨道退配对机制来理解。沿两个正交场方向的上临界场的比较导致相同的$γ\sim1.7$值，导致从接近$T_c$到$<0.01T_c$的温度无关的各向异性因子。因此，我们的研究结果确定WTe $_2$作为一个几乎各向同性的超导体，与超导过渡金属二硫属化物中已知的最低之一的各向异性因子。
2017-11-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
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
Robust edge photocurrent response on layered Type II Weyl semimetal WTe2
基于量子材料的奇异性质和新的工作原理的光传感和能量收集具有很大的潜力，可以突破传统光电探测器和太阳能电池的基本性能限制。Weyl半金属作为拓扑非平凡材料，由于其在Weyl节点附近的无带隙线性色散和在Weyl节点附近的Berry场增强的非线性光学效应，显示出新颖的光电性质，在光探测和能量收集方面具有潜在的应用前景。在这项工作中，我们证明了强大的光电流产生的电荷分离的光激发的电子-空穴对在边缘的Td-WTe 2，II型外尔半金属，由于沿某些晶体断裂方向的晶体对称性断裂，并可能增强强大的费米弧型表面状态。使用扫描光电流显微镜（SPCM）的测量，我们进一步证明了边缘电流响应是强大的在一个宽的激发光子能量。我们发现，这种强大的功能是高度通用的，并普遍出现在广泛的一类量子材料具有类似的晶体对称性。此外，这些边缘光电流和Weyl半金属的拓扑性质之间的可能的连接进行了探讨。在这项工作中所展示的鲁棒和通用的边缘电流响应提供了一种新型的电荷分离机制，用于在宽波长范围内的光传感和能量收集。
2019-10-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Hall effect in the extremely large magnetoresistance semimetal WTe$_2$
系统地测量了超大磁电阻半金属WTe $_2$的霍尔效应。通过仔细拟合霍尔电阻率的两个带模型，电子和空穴型载流子的载流子密度和迁移率的温度依赖性进行了测定。在低于$\sim$ 160 K时，我们观察到空穴密度的突然增加，这可能与先前的光电子能谱研究所报道的温度诱导的Lifshitz转变有关.此外，在低于50 ° K时，电子密度发生更显著的降低，从而在低温下产生相当的电子和空穴密度。我们的观测表明，在50~K以下，电子结构可能发生变化，这可能是电子-空穴"补偿“的直接驱动力，也可能是极大的磁电阻效应。数值模拟表明，这种材料不太可能是一个完美的补偿系统。
2015-11-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Thermopower and Unconventional Nernst in the Predicted Type-II Weyl Semi-metal WTe$_2$
WTe $_2$是最近发现的一系列高迁移率半金属之一，其某些性质具有拓扑Dirac或Weyl金属的特征。它最有趣的特性之一是它在低温下表现出的不饱和巨磁阻。一个重要的问题是，在何种程度上这种属性可以归因于一个传统的半金属模型，其中一个高度补偿，高迁移率的金属表现出大的磁阻。在这里，我们表明，纵向热电势（塞贝克效应）的半金属WTe $_2$剥离薄片表现出周期性的符号变化约为零，随着磁场的增加，表明不同的电子和空穴朗道能级和几乎完全补偿的电子和空穴载流子密度。然而，与传统的半金属图片不一致，我们发现在低温下的能斯特效应的快速增强是非线性的磁场，这是符合外尔点附近的费米能量。因此，我们证明了WTe $_2$的外尔特征在其输运性质中所起的作用。
2020-04-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Anomalous magnetotransport properties of high-quality single crystals of Weyl semimetal WTe2: Sign change of Hall resistivity
本文报道了在B//c外加磁场作用下，用高质量的II型Weyl半金属WTe_2单晶体对霍尔效应的系统研究。剩余电阻率比为1330，在2 K下9 T下的大磁阻为1.5 \times 10^6%，在文献中处于最高级别，证明了它们的高质量。基于一个简单的双带模型，结合霍尔和电阻率数据，唯一地确定了电子和空穴载流子的密度（n_e和n_h）和迁移率（μ_e和μ_h）。在2K下ne和nh之间的差异约为1%，表明系统处于几乎补偿的条件下。在~20 K以下，由于μ h/μ e迅速增大而使霍尔负电阻率迅速增大，并趋于1。在低于3 K的低场区，我们发现霍尔电阻率变为正值，反映出μ_h/μ_e在此区域最终超过1。载流子密度和迁移率的这些反常行为可能与费米面上的Lifshitz跃迁和/或自旋织构的存在有关。
2017-10-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Selective observation of surface and bulk bands in polar WTe2 by laser-based spin- and angle-resolved photoemission spectroscopy
利用激光自旋和角度分辨光电子能谱（SARPES）研究了第二类Weyl半金属WTe 2的电子态。我们用“三明治法”制备了一对WTe 2样品，一个是（00-1）面，另一个是（00-1）面，并分别测量了两个表面的能带结构。在两个表面上都观察到费米弧。我们发现两个表面上的费米弧都起源于表面态。我们进一步发现了一个表面共振带，它与费米弧带相连，形成了一个类狄喇克锥带色散。我们的结果表明，体电子和空穴带在动量空间比带计算更接近。
2021-10-21 cond-mat.mtrl-sci
Gate-Tunable Negative Longitudinal Magnetoresistance in the Predicted Type-II Weyl Semimetal WTe2
开发新的电子材料和器件的进展一直是固体物理学的主要推动力。外尔半金属（Weyl semimetal，WSM）作为一种新的物质状态，特别是第二类WSM，由于具有奇异的费米面，它可以作为外尔费米子的出射准粒子，并可能具有新的电输运性质。然而，这种II型WSM材料在自然界中还没有实验观察到。在这项工作中，通过对预测的候选材料WTe 2的薄膜进行系统的磁输运研究，我们观察到显着的角度敏感（之间的电场和磁场）的负纵向磁阻（MR），这可能是由于在WSM的手性异常。这种现象也表现出很强的平面取向依赖性与负纵向MR沿钨链（轴）的情况下，这是一致的II型WSM的独特功能。通过施加栅极电压，我们证明了费米能量可以通过外尔点通过电场效应调谐，这是第一个报告的独特的输运性质在原位控制的WSM系统。我们的研究结果具有重要意义的研究模拟量子场论在固态系统中，并可能实现新类型的电子应用，如场效应手性电子器件的机会。
2016-08-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Two Types of 3D Quantum Hall Effects in Multilayer WTe$_2$
本文报道了多层WTe2中由磁场调控的两类三维量子霍尔效应：低场下体态层堆叠的QHE与高场下Weyl轨道表面输运的QHE，为拓扑半金属量子化输运研究提供平台。
2022-12-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Uniting Weyl semimetals and semiconductors in a family of arsenides
本文预览探讨了通过制备TaAs薄膜，将Weyl半金属的电子特性与半导体产业需求结合的方法。
2023-09-14 cond-mat.mtrl-sci
Coexistence of Weyl semimetal and Weyl nodal loop semimetal phases in a collinear antiferromagnet
本研究理论预测过渡金属氧化物RuO2中存在共线反铁磁Weyl半金属与Weyl节线半金属共存态，二者可通过调控奈尔矢量相互转化，且易被实验探测，为相关拓扑态研究提供材料平台。
2022-07-23 cond-mat.mtrl-sci
Transport properties of semimetallic transition metal dichalcogenides
外尔半金属需要时间反演对称性（TRS）或晶格反转对称性的破缺。当TRS和反演对称共存时，可能存在一对简并的Weyl点，导致相应的Dirac半金属相。换句话说，狄拉克半金属态可以看作是外尔半金属态的两个副本。在本论文中，我们研究碲基化合物，如Weyl半金属候选MoTe 2和狄拉克半金属候选PtTe 2的过渡金属二硫族化合物的家庭。
2018-07-22 cond-mat.mtrl-sci
Landau quantization in coupled Weyl points: a case study of semimetal NbP
外尔半金属（WSM）是一种新发现的具有拓扑保护态的物质量子相，其特征在于两个相互分离的外尔点在各个方向上具有线性色散。在这里，通过结合理论分析和磁红外光谱的一个典型的外尔半金属，磷化铌，我们证明外尔点之间的耦合可以显着修改的WSM的电子结构，并提供一个新的扭曲的保护状态。这些研究结果表明，耦合Weyl点应被视为现实的WSM分析的基础。
2018-11-08 cond-mat.mtrl-sci
Noncentrosymmetric two-dimensional Weyl semimetals in porous Si/Ge structures
本研究预测了多孔Ge和SiGe结构中的非中心对称二维Weyl半金属，其具有屈曲结构并自发破缺反演对称性，受C3对称保护，呈现边缘费米弧，完善了Weyl半金属家族。
2024-01-15 cond-mat.mtrl-sci
Fermi arcs and their topological character in the candidate type-II Weyl semimetal MoTe2
我们报告的候选人II型外尔半金属MoTe2的实验和理论研究相结合。使用基于激光的角度分辨光电发射，我们解决了多个不同的费米弧上不等效的顶部和底部（001）表面。实验观察到的所有表面状态再现的实验晶体结构，预测拓扑Weyl半金属态与8 II型Weyl点的电子结构计算。我们进一步使用系统的电子结构计算模拟不同的Weyl点的安排，讨论的鲁棒性确定的Weyl半金属状态和费米弧的拓扑特征MoTe 2。
2016-07-21 cond-mat.mtrl-sci
Electron Transport in Dirac and Weyl Semimetals
由于Dirac和Weyl半金属在新一代电子器件中的重要性和潜在的应用前景，近年来在凝聚态物理中引起了广泛的关注。本文综述了Dirac和Weyl半金属中的奇异电输运现象。第一节是对拓扑半金属的简要介绍。第二节和第三节分别综述了Dirac半金属和Weyl半金属中有趣的输运现象。选择研究最广泛的Cd3As2和TaAs家族作为代表，分别展示了DSM和WSM的典型性质。除此之外，还介绍了ZrTe5和MoTe2等TSM材料的研究进展。在第四节中，我们提供了对TSM的研究，特别是对磁输运调查的前景。
2018-09-10 cond-mat.mtrl-sci
Pseudo-hydrodynamic flow of quasiparticles in semimetal WTe2 at room temperature
近年来，在各种固态系统中的类流体电荷输运引起了人们极大的兴趣。电子流体的流体动力学行为揭示了其自身为在窄导电通道中电阻随着温度增加而减小（Gurzhi效应）、电阻作为通道宽度的函数的多项式缩放、由Poiffille流的出现支持的Wiedemann-Franz定律的实质性违反。类似于流动水中的漩涡，粘性电子流产生涡流，导致由电流回流驱动的异常符号变化的电响应。实验上，在低温石墨烯中观察到流体动力学涡旋的存在，作为电流注入接触附近的负电压降。然而，是否可以通过流体力学以外的机制产生长程符号变化的电响应的问题还没有得到解决。在这里，我们使用偏振敏感的激光显微镜，以证明出现视觉上类似的异常符号交替模式的电荷密度在多层二碲化钨在室温下，这种材料不表现出真正的电子流体力学。我们认为，这种伪流体动力学行为是由于电子和空穴的扩散传输之间的微妙相互作用而出现的。特别是，WTe 2中的符号交替电荷积累受到可压缩中性电子空穴电流的意外回流的支持，这在这种几乎补偿的半金属的大部分中产生了电荷中性的电子空穴池。我们表明，异常大的空间尺寸的电荷域是持续的电子-空穴对的复合时间长。
2022-01-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.flu-dyn
Prediction of the Weyl semimetal in the orthorhombic MoTe2
我们研究了层状过渡金属-二硫属元素MoTeTM的斜方相（Td），作为Weyl半金属候选物，它在我们最近的实验中被发现是一种超导体。$_2$。MoTe $_2$在体能带结构中呈现出四对Weyl点，它们位于稍高于费米能级的位置（$\sim$ 6 meV）.与它的表亲WTe $_2$不同，最近被预测为II型Weyl半金属，发现MoTe $_2$中每对Weyl点之间的间距大到倒易晶格的4%（比WTe $_2$大6倍）。当投影到表面时，外尔点由费米弧连接，由于外尔点间距大，这可以很容易地通过ARPES验证。此外，我们表明，相关效应或应变可以驱动MoTe $_2$从II型到I型Weyl半金属。
2015-09-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Direct measurement of ferroelectric polarization in a tunable semimetal
铁电性，铁磁性的静电对应物，长期以来一直被认为与金属性不相容，因为电偶极子和外部电场被巡回电荷屏蔽。然而，最近的测量表明，在双层和三层的WTe $_2$，半金属过渡金属二硫属化物与破坏反转对称的电导的铁电开关的签名。该系统的一个特别有前途的方面是，电子和空穴的密度可以通过外部栅极电压连续调谐。这种自由度使得铁电性和自由载流子之间的相互作用，以前未探索的制度的调查。在这里，我们采用双层WTe $_2$的双栅介观器件中的电容传感直接测量在金属状态下的自发极化，并量化的传导和价带的极化上的自由载流子的效果，分别。我们比较我们的结果的低能量模型的电子带，并确定层极化状态，有助于运输和极化的同时。因此，双层WTe $_2$被证明是铁电金属的一个典型例子，并且是探索极性有序、铁电转变和在自由载流子存在下的应用的理想平台。
2020-12-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Facilitating field-free perpendicular magnetization switching with a Berry curvature dipole in a Weyl semimetal
该研究报道了WTe2/Fe3GeTe2异质结构中贝里曲率偶极子相关的轨道埃德尔斯坦效应产生的轨道力矩与自旋轨道力矩的协同作用，实现了无场垂直磁化翻转并独立调控两种力矩，加深了对力矩协同动力学的理解并为磁阻随机存取存储器应用提供思路。
2024-12-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Surface-Sensitive Mapping of Anisotropic Phonon Cascades in T$_{d}$-WTe$_{2}$
Max Planck Institute for Multidisciplinary Sciences（马克斯·普朗克多学科科学研究所）；University of Göttingen（哥廷根大学）
利用超快低能电子衍射和漫散射，揭示了T$_{d}$-WTe$_{2}$表面光激发后各向异性电子-声子耦合和声子-声子散射导致的层次化晶格弛豫路径。
2026-07-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Hybrid Weyl Semimetal
我们构造了一个紧束缚模型，实现了一对Weyl节点和三个不同的Weyl半金属。在I型（II型）外尔半金属中，两个节点都属于I型（II型）外尔节点。此外，存在一种新的类型，被称为“混合外尔半金属”，其中一个外尔节点是I型，而另一个是II型。对于杂化Weyl半金属，我们进一步证明了体费米面和拓扑保护的表面态，分析了独特的Landau能级结构和量子振荡，并讨论了材料实现。
2016-07-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Generating Weyl semimetals from alkali metals
我们报告发现的时间反演对称Weyl半金属通过修改模型哈密顿描述传统的碱金属的电子性质。人工生成的外尔半金属在其体能带结构中具有四个孤立的外尔节点，并显示出由拓扑保护表面态产生的特征表面费米弧。外尔半金属是介于传统带状绝缘体和三维拓扑绝缘体之间的中间态。从传统金属生成拓扑外尔半金属，开辟了一条新的途径，对简单材料托管外尔费米子的确定性设计。
2018-04-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Discovery of Weyl semimetal state violating Lorentz invariance in MoTe2
近年来，人们在理论上提出了一种新的Weyl半金属态，即II型Weyl半金属态，在这种态中，Weyl结点的能量值不是局部极值。与I型半金属（例如TaAs）不同，II型外尔半金属中的费米面由一对在外尔节点处接触的电子和空穴口袋组成。此外，II型外尔半金属中的外尔费米子违反了洛伦兹不变性。由于这些定性的差异，不同的光谱和磁输运性能，预计在II型外尔半金属。在这里，我们提出了直接观察的费米弧状态MoTe 2的角分辨光电子能谱。对于每对Weyl节点，确定了两个弧态，它们的表面投影具有单拓扑荷，这是II型Weyl半金属的一个独特性质。实验确定的费米弧与我们的第一原理计算是一致的。我们的研究结果明确地表明MoTe 2是一种II型Weyl半金属，这为研究破坏Lorentz不变性的新型Weyl费米子现象提供了一个很好的实验平台。
2016-04-07 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
