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
Spin-to-charge conversion in orthorhombic RhSi topological semimetal crystalline thin films
本研究通过逆自旋霍尔效应测量，在正交RhSi薄膜中实现了高效自旋-电荷转换，最大自旋霍尔电导率为126，界面自旋透明度达88%，为拓扑自旋电子学应用提供了新平台。
2025-04-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Review of Spin Orbit Coupled Semimetal SrIrO3 in thin film form
自旋轨道耦合提供了一种将电子的动量锁定在其自旋程度上的机制，近年来被发现是引发许多新物理行为的关键。SrIrO 3是强自旋轨道耦合铱酸盐家族的典型金属成员。它的正交相被证实是一种特殊的自旋轨道耦合辅助电子相关的半金属，具有小的电子和空穴口袋，并被认为是多功能的拓扑相，有望开辟一个新的基于氧化物的拓扑物质领域。已有的实验表明，在衬底晶格约束下，可以很容易地合成出二维尺度的正交SrIrO 3薄膜，并且该薄膜在高温下表现出费米-液体行为，且通常二维弱局域化导致金属-绝缘体转变。正交SrIrO 3薄膜的性能对IrO 6八面体的旋转和倾斜角以及层间耦合敏感，因此可以通过衬底应变工程和尺寸尺度进行调节。例如，该膜接近类似于Sr 2 IrO 4的状态，在几个单位晶胞的极限，成为倾斜的反铁磁半导体/绝缘体。现有的知识表明，迫切需要对正交SrIrO 3超晶格进行研究，以进一步了解正交SrIrO 3及其家族的电子结构演化机制，以及相关的磁态和拓扑相。
2017-07-21 cond-mat.mtrl-sci
An in-plane hexagonal antiferromagnet in the Cu-Mn-As system, Cu$_{0.82}$Mn$_{1.18}$As
本文报道了在Cu-Mn-As体系中新六方相Cu $_{0.82}$ Mn $_{1.18}$ As的单晶生长和表征。该化合物含有与CuMnAs的四方晶系和斜方晶系多晶型物相同的四方锥MnAs $_5$单元。量热法、磁力计和中子衍射测量揭示了270 K下的反铁磁有序。磁结构由$ab$平面中的自旋三角形排列组成。半方晶系Cu $_{0.82}$ Mn $_{1.18}$ As显示出在5 K至300 K之间仅微弱变化的电阻率，并且比四方晶系CuMnAs高许多倍，这表明是强散射金属。第一性原理计算证实了金属能带结构在费米能级具有小的态密度。中子细化的磁基态接近计算确定的最小能量配置。这种化合物应该作为一个明确的控制时，解开电流驱动的Néel开关的金属反铁磁体的影响，因为它表现出在平面内的自旋，但磁有序不打破沿$a$和$b$方向的简并，不像四氢铜锰砷。
2019-11-23 cond-mat.mtrl-sci
Dirac Fermions in Antiferromagnetic Semimetal
由于科学兴趣和技术应用，在凝聚态系统中基本粒子的类似物已经被广泛地寻找。近年来，人们发现狄拉克半金属材料中出现了无质量的狄拉克费米子。所有已知的狄拉克半金属都具有时间反演对称性$\mathcal{T}$和反演对称性$\mathcal{P}$。在这里，我们表明，狄拉克费米子可以存在于一种类型的反铁磁系统中，$\mathcal{T}$和$\mathcal{P}$被打破，但他们的组合$\mathcal{PT}$是尊重。我们提出了正交反铁磁CuMnAs作为候选者，分析了狄拉克点的对称性保护的鲁棒性，并通过\emph{ab initio}计算证明了其独特的体色散以及相应的表面态。我们的结果为实现狄拉克材料提供了一条新的途径，并为研究狄拉克费米子物理和磁性的相互作用提供了一个可能的平台。
2016-03-26 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
Dimensionality-driven orthorhombic MoTe2 at room temperature
我们使用拉曼光谱和运输测量相结合，研究薄片的第二类外尔半金属候选人MoTe2保护氧化。相反，散装晶体，这经历了一个相变从单斜的反转对称性破缺，斜方相低于250 K，我们发现，在中等厚度的样品低于12 nm，一个单一的斜方相存在，并超过室温。这可能是由于c轴限制的作用，其降低了面外空穴带的能量并稳定了正交结构。我们的研究结果表明，外尔节点，预测反转对称性破缺，可以观察到在薄MoTe2在室温下。
2018-01-04 cond-mat.mtrl-sci
Semimetal and Topological Insulator in Perovskite Iridates
二维层状钙钛矿结构的Sr 2 IrO 4被认为是一种自旋-轨道莫特绝缘体，由于强的自旋-轨道耦合，Hubbard相互作用在J_{eff} = 1/2的窄能带上被放大.另一方面，三维正交钙钛矿（Pbnm）SrIrO 3保持金属性。为了了解金属态的物理起源和可能的过渡到绝缘相，我们构建了一个紧束缚模型SrIrO 3。能带结构具有由低于费米能级的J_{eff} = 1/2带组成的线节点。因此，磁有序的不稳定性被抑制，系统保持金属性。这个线节点，起源于下面的晶体结构，变成一对三维节点的交错的潜在或自旋轨道耦合强度交替层之间的引入。将该电势增加到超过临界强度会引起向强拓扑绝缘体的转变，随后是向正常带绝缘体的另一转变。我们提出，材料构造与交替Ir-和Rh-氧化物层沿（001）方向，如Sr 2 IrRhO 6，是一个强的拓扑绝缘体的候选人。
2012-03-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Direct Visualization of a Disorder Driven Electronic Smectic Phase in Nonsymmorphic Square-Net Semimetal GdSbTe
本文在弱关联非点式方网半金属GdSbxTe2-x中直接观察到电子层列相，揭示化学替代在CDW-正交结构转变前通过杂质诱导对称破缺，为研究淬火无序、狄拉克费米子与电子关联的相互作用提供了新材料平台。
2025-07-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
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
Single crystalline orthorhombic GdAlGe as a rare earth magnetic Dirac nodal-line metal
本研究通过化学压力将GdAlSi转变为正交GdAlGe，实现反演对称保护的节线金属，具有反铁磁序、大磁阻和宽能量范围的狄拉克线性色散。
2025-06-20 cond-mat.mtrl-sci
Nodal surface and persistent spin texture in a Weyl semimetal without mirror symmetry
利用对称性分析和电子结构计算，研究了Ag $_{2}$ Se在${\cal SG}$ ~17.除了在$k_{z}=π$上发现了一个由时间反转（${\cal T}$）和2倍螺旋旋转$S_{2z}$联合操作保护的节面外，我们还发现了24个Weyl点，主要位于$k_{y}=0$平面上，具有显著的费米弧和大的准粒子干涉图样（QPI）。由于不存在镜像对称性，一对具有相反手性的Weyl点位于不同的结合能处，这使得该系统成为实现新颖的手性异常相关现象的优秀材料候选者，例如量子化的圆形光电流和手性磁效应。此外，我们还揭示了在$k_{z}=π$平面上的显著自旋织构，这表明在表面布里渊区的大区域中存在方向选择性自旋极化，这对自旋电子学应用具有很强的意义。
2019-04-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Emergence of topologically protected states in MoTe$_{2}$ Weyl semimetal with layer stacking order
在具有弱束缚层的晶体中，电子可调谐性可以通过层堆叠顺序来实现。一个这样的例子是MoTe $_2$，其中低温正交T $_d$相是拓扑的并且是Weyl准粒子的宿主。用单晶中子衍射解释了向非平凡拓扑的转变机制。在从单斜1T $\prime$冷却到T $_d$相时，漫散射伴随着由随机的面内层位移引起的转变，并且在进入T $_d$相时消散。由于沿c轴的不可逆层位移破坏了单斜晶格的中心对称性，仅在H0L平面中观察到漫散射。
2019-02-15 cond-mat.mtrl-sci
The magnetic and structural properties near the Lifshitz point in Fe1+xTe
我们构建了一个相图的母体化合物Fe 1 +xTe作为填隙铁x的电子，结构和磁性方面的功能。对于x <10%的浓度，Fe 1 +xTe在大约70 K下经历“半金属”到金属的转变，这也是一级的，并且与从四斜晶系到单斜晶系的结构转变一致。对于x ~ 14%，Fe 1 +xTe在约58 K下经历二级相变，对应于“半金属”到“半金属”的转变以及结构正交畸变。在x ~ 11%的临界浓度下，Fe_（1 + x）Te经历了两次相变：高温相变为二阶相变，形成具有无公度磁有序和温度相关传播矢量的正交相;低温相变为具有近公度磁波矢量的单斜相。当x < 10%和接近x ~ 11%的临界浓度时，结构和磁性转变显示出相似的临界行为，而具有大间隙铁浓度的样品显示出临界响应之间的显著偏差，表明序参量的解耦。对随温度变化的非弹性中子数据的分析表明，Fe_（1 + x）Te相图中的无公度磁涨落与T_N以上的类“半导体”电阻率直接相关，自旋涨落的散射是半导体或金属性差的主要原因。结果表明，掺杂驱动的费米面嵌套可能是起源于无间隙和无公度自旋响应在大间隙浓度。
2013-09-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Thermoelectric Transport in Weyl Semimetal BaMnSb2: a First-Principles Study
本研究通过含库仑排斥与自旋-轨道耦合的第一性原理计算，揭示BaMnSb2低热导率的声子机制及角极输运特性，并提出掺杂优化热电品质因数的方案。
2024-03-01 cond-mat.mtrl-sci
Controlling Magnetic Order, Magnetic Anisotropy, and Band Topology in Semimetals ${\rm Sr(Mn_{0.9}Cu_{0.1})Sb_2}$ and ${\rm Sr(Mn_{0.9}Zn_{0.1})Sb_2}$
中子衍射和磁化率研究表明，正交单晶的拓扑半金属${\rm Sr(Mn_{0.9}Cu_{0.1})Sb_2}$和${\rm Sr(Mn_{0.9}Zn_{0.1})Sb_2}$进行三维C型反铁磁（AFM）有序的Mn $^{2+}$矩在$T_N = 200\pm10$和$210\pm12$ K，分别显着低于母体SrSb $_2$与$T_N=297 \pm 3$ K。磁化强度与施加的磁场（垂直于MnSb平面）低于$T_N$表现出轻微修改的de Haas van Alphen振荡的Zn掺杂晶体相比，母体化合物。相比之下，Cu掺杂的系统不显示德哈斯范阿尔芬磁振荡，这表明，无论是Cu取代Mn的母体化合物的电子结构发生了很大的变化，或Cu网站是强大的散射载体，显着缩短其平均自由程，从而减少振荡。包括自旋-轨道耦合的密度泛函理论（DFT）计算预测母体、Cu-和Zn-掺杂系统的C-型AFM状态，并识别$a$ -轴（即，垂直于Mn层）作为母体中的易磁化方向和12.5%的Cu或Zn替代。相比之下，25%的Cu含量将易磁化改变为$b$ -轴（即，在Mn层内）。我们发现Cu和Zn在SrMnSb $_2$中的掺入使费米能级附近的电子能带发生调谐，从而导致不同的能带拓扑和半金属度。母体和Zn掺杂系统在Y点周围具有电子和空穴袋共存的开放的狄拉克锥，而Cu掺杂系统在费米能级周围具有扭曲的狄拉克锥。可调谐的电子结构…
2020-08-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Peierls Transition and Magnetism in a Dirac Semimetal: CaMnBi$_2$
Brookhaven National Laboratory（布鲁克海文国家实验室）；Ames National Laboratory（埃姆斯国家实验室）；Iowa State University（爱荷华州立大学）；Oak Ridge National Laboratory（橡树岭国家实验室）；National Institute of Standards and Technology（美国国家标准与技术研究院）；Ruhr-University Bochum（波鸿鲁尔大学）
本文通过中子衍射、X射线衍射和DFT计算证明CaMnBi$_2$在46 K处的异常源于Bi层Peierls型键序波畸变而非自旋倾斜，揭示了狄拉克电子驱动的结构相变机制。
2026-10-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Anomalous Hall effect and magnetoresistance in micro-ribbons of the magnetic Weyl semimetal candidate PrRhC2
本研究通过聚焦离子束技术制备PrRhC2单晶微带，发现其在低温下具有非共线反铁磁态、反常霍尔效应及四重对称的磁阻特征，这些磁输运现象体现了拓扑外尔半金属的行为。
2023-09-13 cond-mat.mtrl-sci
Ab initio approach to the elastic, electronic, and optical properties of MoTe2: A topological Weyl semimetal
拓扑Weyl半金属MoTe_2，在正交相，无论从基础物理还是潜在应用的角度来看，都是一个重要的体系。在这项研究中，我们采用密度泛函理论研究了MoTe 2的弹性、电子、成键和光学性质。弹性常数和模量的研究表明，MoTe 2是一种相对较软的材料，具有高水平的可加工性。满足机械稳定性条件。该化合物具有弹性和力学各向异性，易发生脆性断裂。弹性参数表明，共价键和金属键都存在于MoTe2。这是支持的电荷密度分布图和Mulliken和Hirshfeld键的人口分析。计算了德拜温度。德拜温度的相对较低的值也支持结合强度弱的情况。体电子能带结构的计算显示了半金属性质的明确迹象。费米能级的电子态能量密度中的赝能隙表明高水平的电子稳定性。在费米能级附近观察到类似狄拉克锥的特征。存在显著的电子各向异性。在晶体学c方向上运行的带是非色散的，具有高载流子有效质量。光学常数的研究表明，MoTe 2具有良好的反射特性，在很宽的光谱范围内，包括红外到紫外区域。该化合物在可见光范围内也具有高折射率。MoTe 2是光学各向异性的，反映了电子能带结构的各向异性性质。与能量有关的光学参数显示出金属的特征，并与电子态密度计算结果完全一致。
2019-12-11 cond-mat.mtrl-sci
Topological Materials Discovery using Electron Filling Constraints
节块半金属是一类具有点费米面或线费米面的材料系统，由于其新颖的输运和拓扑性质而受到广泛的关注。然而，实验材料候选物的鉴定主要依赖于详尽的数据库搜索。在这里，我们将展示如何最近的研究电子填充和非对称空间群对称性之间的相互作用，可以指导搜索节点半金属是“填充强制”。我们将先前导出的对230个空间群中的能带绝缘体的允许电子填充的约束重新转换为新的形式，这使得能够仅基于它们的（1）空间群，（2）分子式单元中的电子计数和（3）分子式单元的多重性来有效地筛选材料候选物。该标准大大减少了在先前合成的化合物的数据库中发现拓扑材料的计算负荷。在少数几个选定的非对称空间群中列出的30，000多个条目中，仅我们的填充标准就消除了96%的条目，然后再进行进一步的分析。通过这种引导搜索，我们发现了少数候选者，包括单斜晶体Ca $_2$ Pt $_2$ Ga、AgF $_2$和Ca $_2$ InOsO $_6$，以及正交晶体CsHg $_2$。基于从头计算，我们表明，这些材料具有填充的狄拉克节点附近的费米能量。此外，我们还确定CaPtGa作为一个有前途的填充强制Dirac环半金属候选人。
2017-03-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
In-plane anomalous Hall effect in PT-symmetric antiferromagnetic materials
本文通过对称性分析提出PT对称反铁磁体系中由面内磁场经自旋倾斜诱导的IPAHE，并在CuMnAs与VS₂-VS超晶格中验证，为反铁磁自旋电子材料设计提供新途径。
2022-08-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Possible topologically non-trivial superconducting order parameter in type-II Weyl semimetal T_d-MoTe_2
MoTe_2是一种新型的Weyl半金属，具有正交T_d相，在电子袋和空穴袋的边界处产生Weyl费米子。在T_d-MoTe_2中还观察到非饱和磁电阻和超导电性。T_d-MoTe_2的超导电性被认为是拓扑非平凡的，因此理解T_d-MoTe_2的超导电性具有重要意义。本文报道了在高压（p_max = 1.3GPa）下，T_d-MoTe_2中μ子自旋旋转的磁穿透深度随温度变化的实验结果。在压力作用下，超流密度n_s/m^* 显著增加，并与T_c成线性关系。此外，还确定了T_d-MoTe_2的超导序参量是双能隙（s+s）波对称的。我们还排除了时间反演对称性破缺的SC状态与敏感的零场$μ$ SR实验。考虑到\cite{Balicas1}关于无序对T_d-MoTe_2中T_c的强抑制的报道，我们认为在MoTe_2中s^{+-}（拓扑序参量）态比s^{++}（平凡）态更容易实现.如果s^{+-}是SC能隙对称性，则T_d-MoTe_2是我们所知的第一个时间反演不变拓扑（Weyl）超导体。
2017-04-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other cond-mat.supr-con
Pressure-induced structural transition, metallization, and topological superconductivity in PdSSe
Guilin University of Technology（桂林理工大学）；Wuhan University（武汉大学）；Beihang University（北京航空航天大学）；Institute of Physics, Polish Academy of Sciences（波兰科学院物理研究所）；Chinese Academy of Sciences（中国科学院）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）
研究通过理论预测揭示PdSSe在高压下经历结构转变、金属化及拓扑超导性，揭示其独特的电子和拓扑特性。
2021-11-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Highly anisotropic Drude-weight-reduction and enhanced linear-dichroism in van der Waals Weyl semimetal Td-MoTe2 with coherent interlayer electronic transport
本研究结合线偏振光谱与电输运测量，揭示 Td-MoTe2 在 II 型外尔半金属相中沿 a 轴的高度各向异性 Drude 权重降低，并发现约 0.68 的增强归一化线二色性。
2024-10-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
