Quantum oscillations of the magnetic torque in the nodal-line Dirac semimetal ZrSiS
本文报道了在40 K ~ 2 K温度范围内，在35 T的磁场下，双线Dirac半金属ZrSiS磁矩的量子振荡（QO），从而实现了在第一布里渊区（FBZ）的$k_z=π$（Z-R-A）平面上的费米面（FS）拓扑的高分辨率映射.据发现，所测量的磁转矩信号的振荡部分包括低频（LF）的贡献（频率高达1000 T）和高频（HF）的贡献（从7-22 kT的频率的几个集群）。增加的分辨率和角度分辨的测量使我们能够表明，高振荡频率起源于磁击穿（MB）轨道，涉及集群的个人$α$孔和$β$电子口袋从钻石形FS在Z-R-A平面。通过对HF振荡的分析，我们明确地表明，狗骨形费米口袋（$β$口袋）的QO频率为$β=591(15)$ T。我们的研究结果表明，在LF部分的QO的频率也可以解释的MB轨道时，带内隧道的狗骨形$β$电子口袋考虑。我们的研究结果给出了一个新的理解的新的性质的FS的螺旋线狄拉克半金属ZrSiS和姐妹化合物。
2021-02-03 cond-mat.mes-hall
Semi-Dirac Fermions in a Topological Metal
本研究利用磁光光谱结合第一性原理计算，在节线金属 ZrSiS 中观测到 Landau 能级的 $B^{2/3}$ 标度，从而证实长期未被发现的半狄拉克费米子。
2024-11-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quasiparticle Interference in ZrSiS - Strongly Band-Selective Scattering Depending on Impurity Lattice Site
准粒子干涉（QPI）的扫描隧道显微镜可视化使超导，拓扑，Rashba和其他奇异的电子相的k空间特性的强大的见解，但他们对杂质作为散射中心的依赖很少被仔细检查。在这里，我们调查QPI在真空解理（001）表面的狄拉克半金属ZrSiS。我们发现，位于Zr和S晶格位置上的杂质周围的干涉图案看起来非常不同，并且可以归因于主要Zr 4d衍生的能带结构的不同子集的选择性散射，即m = 0和m = +/-1分量。我们发现，散射通道的选择性需要一个解释超出了不同的频带的轨道特性和它们各自的电荷密度分布在Zr和S晶格网站。重要的是，这一结果表明，通常假设的通用散射中心，允许准粒子干涉的观察，以揭示光不加区别地和各向同性的散射事件的\textit{q} -空间不成立，因此，QPI观测的范围和解释可以强烈地依赖于材料缺陷化学。这一发现有望刺激对准粒子散射过程本身的新研究，为未来对准粒子干涉观测的解释提供信息，并最终帮助理解和工程量子电子输运性质。
2017-11-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tunable large spin Hall and spin Nernst effects in Dirac semimetals ZrXY (X=Si, Ge; Y=S, Se, Te)
ZrSiS型化合物是一类Dirac半金属化合物，由于其拓扑电子性质和潜在的应用前景，近年来引起了人们极大的兴趣。特别地，带隙的狄拉克节点可以具有大的自旋贝里曲率，并且因此引起大的自旋霍尔效应（SHE）和自旋能斯特效应（SNE），这可以用于在不施加磁场或磁性材料的情况下产生用于自旋电子学和自旋热电子学的纯自旋电流。本文基于相对论能带结构的\textit{ab initio}方法，研究了ZrXY（X = Si，Ge; Y = S，Se，Te）中的SHE和SNE。我们的理论计算表明，这些化合物中的一些表现出大的本征自旋霍尔电导率（SHC）和自旋能斯特电导率（SNC）。计算的ZrSiTe的SHC高达-755（$\hbar$ /e）（S/cm）。由于这些狄拉克半金属的电导率远小于具有$\sim$ 2200的最大本征SHC（$\hbar$ /e）（S/cm）的铂的电导率，这表明它们将具有比铂更大的自旋霍尔角。值得注意的是，我们发现，在这些化合物中的SHE和SNE的幅度和符号都可以通过改变电场方向或自旋电流方向来显着调谐，并且还可以通过经由化学掺杂稍微改变费米能级来优化。对计算的带分辨和$k$分辨自旋Berry曲率的分析表明，大的SHE和SNE以及它们显著的可调谐性源于这些狄拉克半金属中费米能级附近存在许多轻微自旋轨道耦合隙的狄拉克节线.我们的研究结果表明，ZrSiS型化合物是有前途的候选人自旋…
2019-11-20 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
Linear-in-Frequency Optical Conductivity over a broad range in the three-dimensional Dirac semimetal candidate Ir$_2$In$_8$Se
在40 ~ 30000 cm $^{-1}$频率范围内，在300 K ~ 10 K温度范围内测量了新的狄拉克半金属候选物IrPDMATHABMM In $_8$ Se的光学电导率。测量表明，该化合物是一种低载流子密度金属。我们发现，电导率的实部$σ_1(ω)$在300 K时在500至4000 cm $^{-1}$的宽范围内在频率上是线性的，并且随冷却略有变化。这种线性强有力地表明存在三维线性电子带与费米能级附近的带交叉。能带结构的计算表明存在第二类狄拉克点。通过比较我们的数据与从能带结构计算的光学电导率，我们得出结论，观察到的线性相关性主要来源于狄拉克锥和狄拉克锥之间的过渡和下一个较低的带。此外，在反射率谱中，在电荷密度波相变温度以下，可以分辨出一个弱的能隙特征。一个增强的结构所产生的不完善的费米面嵌套被确定在电子磁化率函数，表明费米面嵌套驱动的不稳定性。
2022-09-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Interband optical conductivity of the [001]-oriented Dirac semimetal Cd3As2
我们测量了[001]取向的$n$掺杂的$_{3}$ As $_{2}$在宽频率范围（50 - 22000 cm $^{-1}$）、10 - 300 K温度下的光学反射率.光学电导率$σ(ω) = σ_{1}(ω) + {\rm i}σ_{2}(ω)$在（001）平面内是各向同性的;其实部在2000至8000 cm $^{-1}$的大区间内遵循幂律$σ_{1}(ω) \propto ω^{1.65}$。这种行为是由两个狄拉克带之间的带间跃迁引起的，其有效地由次线性色散关系$E(k) \propto \lvert k \rvert ^{0.6}$描述。这些能带中载流子的动量平均费米速度与能量有关，范围从$1.2 \times 10^{5}$到$3 \times 10^{5}$ m/s，取决于与狄拉克点的距离。我们检测到一个gaplike功能在$σ_{1}(ω)$，并将其与费米能级周围的$100$毫电子伏以上的狄拉克点。
2016-06-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
A systematic study of stacked square nets: from Dirac fermions to material realizations
非对称对称性保护了方网材料中的狄拉克线节点。这种现象在ZrSiS中观察到最显著。在这里，我们系统地研究了由不同的方法嵌入到一个更大的单位细胞的方网的保护节点费米子。令人惊讶的是，我们发现，一个非对称空间群是不是一个必要条件的填充强制半金属：对称空间群也可以主机节点费米子是由带折叠和电子计数，也就是说，一个特定的结构基序与电子填充相结合。我们应用这种对称性分析的结果来定义一个算法，我们利用它来找到在特定的对称空间群中具有节点费米子的方网材料。我们强调的结果之一，这种搜索，化合物的ThGeSe，这还没有讨论过的节点费米子的上下文中。最后，我们讨论了如何带折叠可以施加约束带连接超越连接的单一基本带表示。
2020-04-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Large optical conductivity of Dirac semimetal Fermi arc surfaces states
费米弧表面态是拓扑狄拉克半金属的一个标志，它可以容纳表现出与其母体不同的不寻常动力学的载流子。我们发现本征狄拉克半金属中的费米弧载流子具有强的各向异性轻物质相互作用。其特征在于，当光横向于费米弧偏振时，费米弧光学电导率大;当光沿着费米弧偏振时，费米弧光学电导率显著减弱。大的表面光谱权重被锁定到狄拉克节点之间的宽间隔，并且当系统被掺杂时，作为费米弧载流子的大德鲁德权重而持续存在。因此，大的和各向异性的费米弧电导率提供了一种新的手段，光学查询狄拉克半金属的拓扑表面状态。
2017-05-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Density dependent electrical conductivity in suspended graphene: Approaching the Dirac point in transport
我们从理论上考虑，与现有的实验文献相比，门控单层石墨烯的电导率作为载流子密度，温度和无序的函数，以评估在高质量悬浮石墨烯中使用输运研究访问狄拉克点的前景。我们发现，石墨烯电导率的温度依赖性周围的电荷中性点提供的信息如何接近系统可以接近狄拉克点，虽然长程和短程之间的竞争，以及扩散和弹道输运可能会大大复杂的图片。我们还发现，声学声子散射对石墨烯电阻率的贡献总是相关的狄拉克点，在较高密度的情况下，声学声子对电阻率的贡献被强烈抑制在低温布洛赫-Grüneisen制度。我们提供了详细的数值计算结果的温度和密度依赖的导电性悬浮石墨烯。
2013-01-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Role of acoustic phonons in exotic conductivity of two-dimensional Dirac electrons
研究了二维狄拉克电子的声子散射对电导率的影响。电导率（$σ$）的温度（$T$）依赖性使用电子格林函数计算，其中杂质（$Γ_0$）和声子（$Γ_{\rm ph}$）都具有阻尼。对于零掺杂或小掺杂，当前快速通信关注的是，由于狄拉克电子和声子散射之间的竞争，$σ(T)$增加并且变得几乎恒定。$σ(T)$的这种奇怪行为归因于一种奇异的声子散射机制，在狄拉克锥的存在下，其动量空间被强烈缩小。对于大掺杂，由于费米面和声子的相互作用，$σ$减小。非常规的$T$的依赖性的电阻率$ρ(=1/σ)$小掺杂进行了比较与狄拉克电子在有机导体的实验。
2018-10-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Intrinsic optical conductivity of modified-Dirac fermion systems
我们分析计算了电子系统的本征纵向和横向光学电导率，该系统由改进的狄拉克费米子模型哈密顿量控制，适用于石墨烯以外的材料，如单层MoS $_2$和拓扑绝缘体的石墨烯膜。我们分析了哈密顿量中的拓扑项对光学电导率和透射率的影响。我们发现，光学响应增强的非平凡阶段的拓扑绝缘体的薄膜的霍尔电导率变化的符号在过渡从平凡到非平凡的阶段，这对系统的圆偏振和光吸收有显着的后果。
2014-03-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
AC conductivity and magnetic dichroism of two-dimensional antiferromagnetic Dirac semimetals
本文利用Kubo公式研究了二维反铁磁Dirac半金属CuMnAs的磁光性质，发现调节Néel矢量可改变磁光响应的符号与振幅，并提出磁线二色性光谱可用于确定Néel矢量取向。
2024-07-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Low-temperature linear transport of two-dimensional massive Dirac fermions in silicene: residual conductivity and spin/valley Hall effects
考虑有限温度屏蔽电子-杂质散射，我们提出了一种动力学方程方法来研究二维大质量费米子在硅烯中的输运性质。我们发现当化学势位于能隙内时，纵向电导率总是不为零。这种剩余电导率来自带间相关性，并且强烈依赖于电子-杂质散射的强度。我们还澄清，电子-杂质相互作用作出重大贡献的自旋和谷霍尔电导率，然而，几乎是独立的杂质密度。纵向电导率以及自旋和谷霍尔电导率对化学势，温度和能隙的依赖关系进行了分析。
2015-03-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Anomalous conductivity tensor in the Dirac semimetal Na_3Bi
Na 3Bi是一种狄拉克半金属，具有受保护的节点，可能对磁场B中的时间反演不变性的破坏敏感。我们报告的实验表明，电导率和电阻率张量表现出强大的异常在B。电阻率$ρ_{xx}$是B-线性高达35 T，而霍尔角表现出一个不寻常的轮廓接近阶梯函数。电导率$σ_{xx}$和$σ_{xy}$在大B下具有相同的幂律依赖性。我们提出，这些显着偏离传统的运输结果从一个不寻常的敏感性的运输寿命B。并与Cd_3As_2作了比较。
2015-02-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Extremely large anomalous Hall conductivity and unusual axial diamagnetism in a quasi-1D Dirac material La$_3$MgBi$_5$
本研究在不含磁性元素的准一维狄拉克材料La$_3$MgBi$_5$中观测到目前已知最高的超大反常霍尔电导率及独特轴向抗磁性，揭示了其物理起源，为相关研究提供了新平台。
2023-10-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Particle-hole asymmetry on Hall conductivity of a topological insulator
拓扑绝缘体表面的螺旋狄拉克态受到拓扑结构的保护，并表现出明显的粒子-空穴不对称性。这种不对称性来自于次主导薛定谔型对哈密顿量的贡献，它为主导狄拉克贡献提供了一个小扰动。这改变了朗道能级的能量在一个外部磁场（$B$），并提供了修改通常的相对论光学矩阵元素。然而，我们发现，即使薛定谔（$E_0$）与狄拉克（$E_1$）磁能量标度的比值通过增加$B$、减少薛定谔质量或狄拉克费米速度而增加，霍尔平台的相对论量子化仍然存在。在相对论情况下对光学矩阵元（OME）的第一校正至少下降到$(E_0/E_1)^3$阶。在相反的限制$E_1$小，量化仍然是经典的，但有一个分裂成两个系列。在这种情况下，对OME的第一次修正至少抵消了订单$(E_1/E_0)^4$。
2014-02-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Optical and Transport Properties in 3D Dirac and Weyl Semimetals
在一个Kubo形式主义，我们研究直流运输和交流光学性质的三维狄拉克和外尔半金属。重点放在电荷中性的方法和狄拉克和外尔材料之间的差异。在电荷中性，零温度极限的直流电导率是不普遍的，也取决于所采用的剩余散射模型。然而，洛伦兹数L保持其通常值L_0。随着温度的升高，违反了Wiedemann-Franz定律。在高温下，L表现出一个新的平台值依赖于散射率的细节。这样的细节也可以出现在光学电导率，无论是在德鲁德响应和带间背景。在干净的限制，带间背景是线性的光子能量，总是外推到原点。通过引入无质量的能隙，这个背景可以向右移动。在这种情况下，外推可以在有限的光子能量下切割轴，如在一些实验中观察到的。区分两种类型的外尔半金属也很有趣：那些具有破缺的时间反演对称性和那些具有破缺的空间反演对称性。我们表明，虽然前者将遵循相同的行为作为三维狄拉克半金属，为零磁场属性在这里讨论的，后者类型将显示在有限掺杂和一个单一的吸收边在电荷中性的光学电导率的双步骤。在这种情况下，德鲁德电导率总是有限的，即使在电荷中性。
2016-03-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Absence of Parity Anomaly in Massive Dirac Fermions on a Lattice
The University of Hong Kong（香港大学）
本文研究了二维晶格上质量狄拉克费米子的奇偶性异常问题，发现当正确实施晶格正则化并考虑平移对称性时，质量狄拉克费米子不存在半整数量子霍尔电导率，而仅在非物理的无限动量截断极限下出现。
2025-10-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Observations of $ν=1$ Quantum Hall Effect and Inter-Band Effects of Magnetic fields on Hall Conductivity in Organic Massless Dirac Fermion System $α$-(BETS)$_2$I$_3$ under Pressure
本文在压力下的 α-(BETS)₂I₃ 有机无质量 Dirac 费米子体系中观测到 ν=1 量子 Hall 态，并通过化学势跨越 Dirac 点揭示了磁场对 Hall 电导率的带间效应。
2023-04-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Light-induced anomalous Hall conductivity in massive 3D Dirac semimetal Co$_3$Sn$_2$S$_2$
本文通过超快光谱实验证明，圆偏振光可在顺磁相大质量狄拉克半金属Co₃Sn₂S₂中诱导反常霍尔电导率，验证了Floquet理论预言的狄拉克-外尔转化机制。
2025-03-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Anisotropic Conductivity of Nodal Line Semimetal in Single-Component Molecular Conductor [Pd(dddt)$_2$]
利用紧束缚模型，研究了单组分分子导体[Pd（dddt）$_2$ ]中三维Dirac电子节线半金属的各向异性电导率.电导率显示由$σ_y > σ_x > σ_z$给出的各向异性，其与狄拉克锥的速度一致，其中$z$是层间方向，$y$是分子堆叠方向。随着压力的增加，出现节线半金属，随后是狄拉克点的环，其中$σ_x$在压力下达到最大值。通过计算态密度和化学势研究了这种压力依赖性。研究了各向异性电导率的温度依赖性，在低温下得到一个恒定的行为，这归因于狄拉克电子。
2018-11-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Nearly semi-elliptic relation between the minimal conductivity and Hall conductivity in unpaired Dirac fermions
Great Bay University（大湾区大学）；The University of Hong Kong（香港大学）
本研究在自洽玻恩近似框架下计算未配对狄拉克费米子的电导率，发现最小电导率与霍尔电导率的近半椭圆关系，可标识宇称反常半金属，衔接两类拓扑绝缘相且匹配实验观测。
2025-11-14 cond-mat.mes-hall
Conductivity of interacting massless Dirac particles in graphene: Collisionless regime
我们提供了详细的计算。当ω>> T时，在无碰撞极限下，石墨烯中1/r库仑相互作用的无质量狄拉克粒子的电导率。分析了电子的自能、电流顶角函数和极化函数，它们是计算包括交流磁场在内的物理量的基础。通过检查与电荷守恒相关联的Ward-Takahashi恒等式并确保它们在每一步都得到满足来进行电导率。我们采用Veltman和t 'Hooft的维数正则化的变体，取空间维数D=2-ε，其中ε> 0。这里采用的程序产生的电导率校正的结果，而明确地保持电荷守恒定律，然而，从文献中先前报道的结果不同。
2010-12-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Carrier screening, transport, and relaxation in 3D Dirac semimetals
针对掺杂三维（3D）狄拉克材料中密度和温度相关的载流子电导率发展了一种理论，该理论聚焦于由于随机带电杂质（例如，掺杂剂离子和无意的背景杂质）。该理论适用于未掺杂的本征（“高温”，$T \gg T_F$）和掺杂的非本征（“低温”，$T \ll T_F$）限制，在两个制度中获得的载流子电导率的分析缩放特性，其中$T_F$是对应于掺杂的自由载流子密度（电子或空穴）的费米温度。描述电导率如何依赖于密度和温度的标度性质可以用于通过输运测量来建立3D系统的狄拉克性质。我们还考虑了三维狄拉克材料中声子散射对电导率的温度限制。此外，我们从理论上计算和比较的单粒子弛豫时间$\tas$，定义的量子级加宽，和传输散射时间$\tat$，定义的电导率，在存在屏蔽带电杂质散射。对存在长程屏蔽库仑无序的三维狄拉克材料的$\tat/\tas$结果进行了临界定量分析。
2014-12-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Optical conductivity of a Dirac-Fermi liquid
狄拉克-费米液体（DFL）--具有狄拉克光谱的掺杂系统--是非伽利略不变费米液体（FL）的一个重要例子。DFL的现实实现包括，例如，掺杂的石墨烯、三维（3D）拓扑绝缘体的表面态和3D狄拉克/外尔金属。我们研究了由带内电子-电子散射引起的DFL的光学电导率。结果表明，有效电流弛豫速率表现为$1/τ_{J}\propto \left(ω^2+4π^2 T^2\right)\left(3ω^2+8π^2 T^2\right)$为$\max\{ω, T\}\ll μ$，其中$μ$是化学势，在二维中有一个额外的对数因子。在石墨烯中，由于费米表面的三角形翘曲，$1/τ_{J}$的四次形式与小的FL类项$\proptoω^2+4π^2 T^2$竞争。我们还计算了动态电荷磁化率，$χ_\mathrm{c}({\bf q},ω)$，外的粒子-空穴连续和单圈顺序的动态屏蔽库仑相互作用。对于2D DFL，对于大于和小于给定$q$处的等离子体频率的频率，$χ_\mathrm{c}({\bf q},ω)$的虚部分别缩放为$q^2ω\ln|ω|$和$q^4/ω^3$。$\mathrm{Im} χ_\mathrm{c}({\bf q},ω)$的小- $q$极限再现了我们通过爱因斯坦关系对电导率的结果。
2021-07-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Direction dependent giant optical conductivity in 2D \textit{semi}-Dirac materials
我们发现，在\textit{semi} -狄拉克材料的间隙参数诱导了很大程度的带间光学电导率相对于偏振方向的敏感性。对于沿着特定偏振方向的光，光学电导率在特定频率下显示出突然大的值，而沿着与前者正交的方向，光学电导率被显著抑制。除了透明导体领域中的其他可能应用之外，方向相关的光学电导率又可以用于唯一地预测2D \textit{semi} -狄拉克材料的色散性质。
2019-01-30 cond-mat.mes-hall
Conductivity of Coulomb interacting massless Dirac particles in graphene: Regularization-dependent parameters and symmetry constraints
我们计算库仑修正$\mathcal{C}$到a。C.在正则化独立的框架下，使用极化张量方法，在无碰撞极限下，研究了石墨烯中相互作用的无质量狄拉克粒子的电导率。任意的参数，从不同的几何发散的积分之间的差异是固定的物理基础上，只利用空间$O(2)$旋转不变性的模型，相当于横向的偏振张量。因此，在该有效模型中，明确确定$\mathcal{C}$为$(19- 6π)/12$。我们比较我们的结果与显式正则化，并讨论了文献中发现的其他结果的起源$\mathcal{C}$。
2013-11-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Optical conductivity of disordered graphene beyond the Dirac cone approximation
本文在狄拉克锥近似下系统地研究了无序石墨烯的光学电导率和态密度。在全π带紧束缚模型的框架下，利用Kubo公式计算了石墨烯的光学电导率.考虑了不同类型的非相关和相关无序，如随机或高斯势，随机或高斯最近邻跳跃参数，随机分布的空位或它们的团簇，以及随机吸附的氢原子或它们的团簇。对于足够大的浓度的共振杂质，一个新的峰值的光学电导率被发现，与中间带隙状态和主π带的范霍夫奇点之间的跃迁。我们进一步讨论了掺杂对光谱的影响，并发现少量的共振杂质足以获得光谱的红外部分中的电导率的背景贡献，与最近的实验一致。
2011-09-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Estimation of residual carrier density near the Dirac point in graphene through quantum capacitance measurement
我们讨论了通过量子电容（CQ）和电导率测量估计的石墨烯中狄拉克点（DP）附近的剩余载流子密度（n*）。DP处的CQ具有有限值并且与温度无关。在DP处的电导率也观察到类似的行为，因为它们的来源是由带电杂质外部诱导的残余载流子。然而，从CQ提取的n* 通常小于从电导率提取的n *，这表明在熔池区域中的迁移率低于在线性区域中的迁移率。定量估计n* 应采用CQ测量。
2013-04-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Thermoelectric Hall conductivity and figure of merit in Dirac/Weyl materials
我们计算了三维狄拉克或外尔半金属的热电响应系数作为磁场、温度和费米能的函数。我们特别关注的热电霍尔系数$α_{xy}$和塞贝克系数$S_{xx}$，这是定义良好，即使在无耗散的限制。我们将$α_{xy}$和$S_{xx}$的行为与传统的薛定谔粒子系统，如杂质半导体的行为进行了对比。引人注目的是，我们发现，狄拉克材料$α_{xy}$获得一个恒定的，量子化的值在足够大的磁场，这是独立的磁场或费米能量，这导致前所未有的增长的热电势和热电的品质因数。我们进一步表明，即使是相对较小的领域，如$ω_c τ\sim 1$（其中$ω_c$是回旋频率和$τ$是散射时间），足以产生一个以上的$100\%$增加的品质因数。
2019-04-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin Hall effect driven by the spin magnetic moment current in Dirac materials
利用半经典分析和久保公式研究了Dirac哈密顿系统的自旋霍尔效应。在这个系统中，自旋霍尔电导率取决于自旋电流的定义。当自旋电流被定义为自旋角动量流时，自旋霍尔电导率的所有分量都消失了。相反，当自旋电流由自旋磁矩流组成时，自旋霍尔电导率的非对角分量是非零的，并且与载流子速度（和有效$g$因子）成比例。推导了电导率、载流子迁移率和自旋霍尔电导率的解析公式，并与实验进行了比较。在实验中，我们使用Bi作为模型系统，其特征在于狄拉克哈密顿量。Te和Sn被掺杂到Bi中以分别改变电子和空穴浓度。我们发现自旋霍尔电导率（$σ_\mathrm{SH}$）在狄拉克点附近有一个最大值，并随着载流子密度（$n$）的增加而减小. $σ_\mathrm{SH}$的符号是相同的，与大多数载体类型无关。自旋霍尔迁移率与$σ_\mathrm{SH}/n$成比例，随着载流子迁移率的增加而增加，比例系数为$\sim$ 1.4。这些功能可以占定量使用导出的分析公式。结果表明，巨自旋磁矩，有效$g$ -因子接近100，负责自旋霍尔效应在Bi。
2022-09-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Conductivity of Dirac fermions with phonon induced topological crossover
本文研究了单层带隙Dirac费米子材料中的Hall电导率，包括与声子场的耦合，它不仅通过通常的自能项修正了准粒子动力学，而且直接重整化了带隙.因此，Berry曲率被修改。随着温度升高，重整化带隙的符号可以改变，并且材料可以在较高温度（T）下从带绝缘体跨越到拓扑绝缘体。谷和自旋霍尔电导率定义的有效陈数显示了丰富的相图随温度的升高。虽然自旋和谷DC霍尔电导率在升高的温度下不再量子化，但随着T增加的符号变化是拓扑交叉的明确指示。由于拓扑交叉，主要被特定谷吸收的圆偏振光的手性可以随温度而改变。
2013-11-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el physics.optics
Electronic properties of the parabolic Dirac system
我们研究抛物型Dirac系统的电子性质。在有磁场存在的情况下，讨论了狄拉克锥的存在所引起的磁势和反常抗磁性。研究了由Berry曲率引起的整数霍尔电导率和本征霍尔电导率。在自洽玻恩近似下，考虑无序诱导的自能，计算了RKKY相互作用、长程散射率和谱函数，这些结果与干净系统（无杂质）的结果有很大的不同.
2018-10-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Longitudinal DC Conductivity in Dirac Nodal Line Semimetals: Intrinsic and Extrinsic Contributions
该研究针对破坏PT对称性的狄拉克节线半金属体系，采用量子动力学技术分析带间效应下纵向直流电导率的本征与非本征分量，揭示了不同化学势下两类贡献的主导规律及高化学势下的饱和特性。
2024-09-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Low temperature high-frequency monolayer graphene conductivity as a manifestation of Zitterbewegung
我们认为狄拉克电子在单层石墨烯中的Zitterbewegung现象是E.自由空间中相对论性电子的薛定谔。因此，我们表明，单层石墨烯的狄拉克电子振荡，即产生电子位置的平均值附近的快速波动，具有相当高的频率，但远低于自由空间中的相对论电子。研究了单层石墨烯中由费米-狄拉克分布形成的电导率电子波包的Zitterbewegung与高频复电导率的关系。因此，我们发现单层石墨烯的电磁谐振特性可以通过一组等效振荡电路来模拟。这是有用的，以便赋予电磁过程的连续性，这对于将石墨烯结合到电子系统中特别重要。
2020-04-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magneto-optical conductivity of anisotropic two-dimensional Dirac-Weyl materials
研究了在外加磁场作用下，载流子具有任意各向异性费米速度的无质量狄拉克费米子的二维材料的光学响应.使用Kubo形式主义，我们得到这些材料的磁光电导率张量，它允许从各向同性狄拉克费米子的磁光电导率来解决各向异性狄拉克费米子的磁光响应。作为应用，我们分析了应变诱导各向异性和磁场对透射率的综合影响，以及对法拉第旋转，线偏振光后通过应变石墨烯。该解析表达式可用于预测应变石墨烯在磁场作用下的吸收和法拉第角。最后，我们的研究扩展到各向异性二维材料与任意赝自旋的狄拉克费米子。
2017-07-25 cond-mat.mes-hall
Longitudinal conductivity of massless fermions with tilted Dirac cone in magnetic field
研究了在磁场中具有倾斜狄拉克锥的二维相对论电子气的纵向电导率。结果表明，电导率在平行于和垂直于圆锥倾斜方向上表现不同。在高磁场的电导率在非零朗道水平在垂直于倾斜的方向修改非平凡的，在平行的情况下。本文用数值方法研究了零温下狄拉克点处电导率从高到低磁场的交叉。研究发现，倾斜产生的各向异性的电导率随磁场，这是不同的各向异性来自费米速度。我们还讨论了在有限温度和有限磁场下的电导率，这些电导率可以直接与$α$ -（BEDT-TTF）$_2$ I $_3$有机导体的实验进行比较。我们发现，倾斜并没有影响这么多的磁场依赖性的电导率除了前因子。我们讨论了最近的实验数据的解释，并提出了一些建议，以检测在未来的实验倾斜的效果。
2015-05-08 cond-mat.mes-hall
Half-integer contributions to the quantum Hall conductivity from single Dirac cones
虽然石墨烯中的量子霍尔效应被认为是与携带一半通常拓扑整数的无质量狄拉克粒子相关的异常的实现，但由于狄拉克锥的加倍，这是隐藏的。为了证实每个狄拉克锥的半整数贡献，在这里我们从理论上考虑一个晶格模型，其中两个狄拉克点之间的相对能量被系统地移动。通过对拓扑（陈）数的显式计算，我们证明了每个狄拉克锥确实对霍尔电导率有贡献，因为它是半奇整数级数（…-3/2，-1/2，1/2，3/2，.）当费米能量穿过朗道能级（移位的组）时。该图片也赞同，通过体积边缘对应，从边缘模式频谱本模型。
2010-12-04 cond-mat.mes-hall
Analytic approach to quantum metric and optical conductivity in Dirac models with parabolic mass in arbitrary dimensions
针对含抛物型质量的狄拉克模型，本文解析推导了任意维度下的量子度量与光学电导率，揭示其带边频率处的维度依赖性，并对比了SSH、QWZ和Haldane模型拓扑相与 trivial 相的光学电导率差异。
2024-10-06 cond-mat.mes-hall
Dirac quantum kinetic equation: minimal conductivity revisited
用于描述狄拉克系统的动力学方程没有充分考虑在狄拉克点附近起重要作用的两个特征：（i）自旋自由度，特别是当自旋翻转能量$2 vp$不再大时;（ii）由于费米波长大，半经典近似失效。在我们的工作中，我们提出了一个新的量子动力学方程，它没有这两个缺点。利用它在短程无序的存在下，我们展示了它如何预测正确的最小电导率在二维狄拉克系统，到目前为止，只有通过其他方法，如久保公式得到的结果。所提出的动力学方程的性质开辟了深量子甚至强关联狄拉克系统的动力学描述的可能性。
2020-11-17 cond-mat.mes-hall
Anomalous conductivity of two-dimensional Dirac electrons in organic conductor under pressures
本文用二维紧束缚（TB）模型研究了压力下有机导体$α$ -（BEDT-TTF）$_2$ I $_3$ [BEDT-TTF = bis（ethylenedithio）tetrathiafulvalene]中Dirac电子的电导率。我们研究了电导率的异常温度依赖性，其显示了从低温下的$σ_{x} < σ_{y}$ [区域（I）]到高温下的$σ_{x} > σ_{y}$ [区域（II）]的交叉。$σ_y$和$σ_x$分别是平行于和垂直于分子堆叠轴的对角电导率。狄拉克锥倾斜的影响在区域（I）中占主导地位，而狄拉克锥速度的各向异性在区域（II）中占主导地位。通过计算非对角电导率$σ_{xy}$引起的主轴偏差和e-p散射引起的高温下几乎恒定的电导率，进一步检查了这种行为，这是简单双带模型的先前结果的扩展[Phys. Rev. B { \bf 98}，161205（2018）]。有机导体的实验的相关性进行了讨论。
2021-03-27 cond-mat.mes-hall
Spin Hall conductivity in topological Dirac semimetals
从理论上研究了Dirac点受旋转对称性保护的拓扑Dirac半金属的自旋霍尔电导率。在具有时间反转、反转和四重旋转对称性的系统的一般相图的基础上，我们揭示了SHC对系统所属的相位是敏感的。相位和SHC的特征在于镜像陈数和无隙体狄拉克点的存在或不存在。还发现代表性的TDSM Cd $_3$ As $_2$支持大的和负的SHC $σ_{xy}^z\sim -10^4 (\hbar/e) (Ω.\textrm{m})^{-1}$。还解释了SHC对相图的依赖性背后的原理。
2020-03-03 cond-mat.mes-hall
Thermoelectric properties of two-dimensional Dirac materials
我们进行玻尔兹曼输运计算，以获得Seebeck系数，电导率，电子热导率，和热电优值（ZT）的狄拉克系统。我们发现，由于间隙开放，ZT增强。当声子热导率足够小时，带隙狄拉克系统的最佳ZT可以大于1，这对于热电应用是有利的。
2018-10-03 cond-mat.mes-hall
Drude Conductivity of Dirac Fermions in Graphene
在石墨烯中运动的电子表现为无质量的狄拉克费米子，它们表现出迷人的低频电输运现象。然而，它们的动态响应在1太赫兹（THz）以上的频率下鲜为人知。这些知识不仅对于更深入地理解狄拉克电子量子输运非常重要，而且对于石墨烯在超高速THz电子学和IR光电子学中的应用也非常重要。在本文中，我们报告的第一个测量的高频导电性的石墨烯从太赫兹到中红外在不同的载流子浓度。电导率表现出类似德鲁德的频率依赖性，并在太赫兹频率显着增加，但其绝对强度大大低于理论预测。这种自由电子振子强度的异常降低被石墨烯带间跃迁的相应变化所证实，正如求和规则所要求的那样。我们令人惊讶的观察表明，多体效应和狄拉克费米子杂质相互作用超越电流输运理论是重要的狄拉克费米子在石墨烯的电响应。
2010-07-27 cond-mat.mes-hall
Spin Hall effect in a system of Dirac fermions in the honeycomb lattice with intrinsic and Rashba spin-orbit interaction
我们考虑了石墨烯晶格中无质量狄拉克费米子系统的自旋霍尔效应。两种类型的自旋-轨道相互作用，有关的石墨烯晶格，被考虑在内-的内在和Rashba条款。在理想晶格的假设下，计算了自旋霍尔电导率的拓扑贡献。当这两种相互作用存在时，它们的相互作用被证明会导致自旋霍尔电导率对费米能级的依赖性的一些特殊性。
2009-10-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
First-order effect of electron-electron interactions on the anomalous Hall conductivity of massive Dirac fermions
研究二维质量狄拉克费米子中电子-电子相互作用对反常霍尔电导率的一阶修正，发现零温带隙下修正为零，有限温度或化学势下霍尔响应衰减加快，凸显两体相互作用的重要性。
2024-04-18 cond-mat.mes-hall
Conductivity of graphene in the framework of Dirac model: Interplay between nonzero mass gap and chemical potential
在考虑质量-间隙参数和化学势的情况下，建立了任意温度下石墨烯电导率的完整理论。石墨烯的面内和面外电导率都是通过（2+1）维时空中的极化张量分量解析地延拓到实频率轴来表示的。在零温度和非零温度下，得到了石墨烯电导率实部和虚部的简单解析表达式。它们表现出一种有趣的相互作用，取决于质量间隙和化学势的值。在局部极限，使用各种近似和唯象的方法得到的几个结果被复制，细化和推广。对石墨烯电导率的实部和虚部进行了数值计算，以说明所得结果。本文所得到的石墨烯导电率的解析表达式对于不同理论方法之间的比较以及实验与理论之间的比较具有指导意义。
2017-12-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Interband optical conductivity in two-dimensional semi-Dirac bands tilting along the quadratic dispersion
本文提出新的倾斜参数定义，利用线性响应理论解析研究了沿二次色散方向倾斜的二维半狄拉克能带的带间光导率，发现光谱不动点，为识别此类材料提供了理论框架和光谱指纹。
2025-10-08 cond-mat.mes-hall
Electric Transport of Nodal Line Semimetal in Single-Component Molecular Conductor
研究了声子散射对单组分分子导体[Pd（dddt）$_2$ ]电导率的影响（dddt = 5，6-二氢-1，4-二噻英-2，3-二硫醇盐），通过在具有狄拉克锥的二维模型中应用先前的计算[Phys. Rev. B { \bf 98}，161205（2018）]，其中由杂质散射引起的电输运表现出狄拉克锥和声子散射的显著相互作用，导致电导率随着温度的升高而达到最大值。导体显示出节线半金属，其中HOMO（最高占据分子轨道）和LUMO（最低占据分子轨道）的带交叉提供了位于费米能量附近的狄拉克点的环，随后是类似于二维狄拉克锥的态密度（DOS）。使用紧束缚（TB）模型[arXiv：2008.09277]，这是使用从最近的X射线衍射实验在压力下观察到的晶体结构，它表明，所获得的电导率合理地解释了异常行为[Pd（dddt）$_2$ ]表现出几乎温度无关的电阻率在有限的温度。本文论证了有限温度下声子散射对狄拉克电子电导率的重要作用。本文将电导率的理论计算结果与实验结果进行了比较。
2020-09-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Dynamical polarization, plasmon model, and the Friedel oscillation of the screened potential in doped Dirac and Weyl system
讨论了低能紧束缚模型中二维Dirac和三维Weyl（带隙）系统的动力学极化、等离子体色散、弛豫时间和屏蔽势的Friedel振荡.在不同的维度上，得到了费米波矢、费米波矢和纵向电导率等结果。本文详细讨论了短、长程库仑相互作用下的屏蔽特性，以及二维、三维情况下的纵向电导率。在光学极限下，二维系统和三维系统的纵向电导率是不同的。密度依赖性（包括载流子密度和杂质浓度）的费米波矢量，直流电导率，和弛豫时间进行了讨论。特别地，对于掺杂的Weyl系统，由于电磁响应的手征异常起源的泵浦载流子密度由节间弛豫时间控制，这也被分析。%计算所依据的模型是第2节中所述的低能紧束缚模型，%即，本文的结果是低温低能情况下的结果，因此可以对弛豫时间进行文中讨论的对数自能修正。本文还讨论了纵向电导率与纵向电导率之间的差异。这些结果对Dirac或Weyl系统的应用以及它们的低温性质的研究都有一定的帮助。
2018-09-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Effect of charged impurities on graphene thermoelectric power near the Dirac point
在具有不同程度的无序的石墨烯器件中，其特征在于它们的载流子迁移率和最小电导率，我们研究了在宽温度范围内的热电功率以及电导率。我们已经发现，莫特关系失败的狄拉克点附近的高迁移率石墨烯。通过适当地考虑高温效应，我们得到的玻尔兹曼输运理论和我们的实验数据之间的良好协议。在低迁移率石墨烯中，其中带电杂质诱导相对高的残余载流子密度，莫特关系在所有栅极电压下成立。
2011-01-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Conductivity of graphene with resonant and non-resonant adsorbates
我们提出了一个统一的描述运输石墨烯与吸附物，充分考虑到本地化效应和损失的电子相干由于非弹性过程。我们特别关注吸附物的散射性质的作用，并详细分析共振或非共振散射的情况。对于这两种模型，我们确定了几个制度的传导取决于费米能量的值。在足够远离狄拉克能量和足够小的浓度下，半经典理论可以是一个很好的近似。在狄拉克能量附近，我们确定了不同的量子区域，其中电导率呈现出普遍的行为。
2013-11-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin-Hall Effect and Diamagnetism of Anisotropic Dirac Electrons in Solids
研究了固体中Dirac电子共有的有效哈密顿量--各向异性Wolff哈密顿量的自旋霍尔电导率$σ_{{\rm s}xy}$和轨道磁化率$χ$.结果表明，对于$σ_{{\rm s}xy}$和$χ$，各向异性的影响只出现在前因子中，前因子表示为能量色散的高斯曲率，其函数形式与各向同性Wolff哈密顿量的函数形式等价.结果表明，在绝缘态下自旋霍尔电导率与轨道极化率之间的关系式$σ_{{\rm s}xy}=(3mc^2/\hbar e)χ$，首次在各向同性Wolff哈密顿量下得到，同样适用于各向异性Wolff哈密顿量.在此基础上，用轨道磁化率的大小估算了铋及其锑合金的自旋霍尔电导率的大小，理论与实验符合较好.自旋霍尔电导率的大小与$eσ_{{\rm s}xy} \sim 10^4 Ω^{-1}{\rm cm}^{-1}$一样大，约为Pt的100倍。
2014-07-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
