Topological semimetals with nodal-rings and nexus fermions
在第一性原理研究的基础上，我们报道了一类新的拓扑半金属（TiS，TiSe，TiTe，HfS，HfSe，HfTe和ZrS），它们同时存在一个拓扑环和三重退化点.在体布里渊区的双重简并一维节环结构表现出特征的鼓面表面态。除此之外，发生沿$k_z$方向的特殊带交叉，其由具有三重带简并的点交叉组成。这些三重简并点产生了“连结”费米子，它们是没有类似标准模型的基本粒子的准粒子。本文通过模拟角分辨光电子能谱，得到了奇异的拓扑表面态和特征费米弧，并解释了三重态的演化和分离随自旋轨道耦合大小的变化。这种介于外尔点和狄拉克点之间的中间线性色散简并可能为量子输运应用提供有前景的候选者。
2017-12-02 cond-mat.mtrl-sci
Triply degenerate nodal line and tunable contracted-drumhead surface state in a tight-binding model
针对三重简并节线（TNL）研究不足的问题，提出含非平庸拓扑TNL的紧束缚模型，发现其兼具常规鼓面与可调收缩鼓面表面态，为拓扑节线系统的表面态调控提供了有效方案。
2023-03-30 cond-mat.mtrl-sci
Triply degenerate nodal lines in topological and non-topological metals
拓扑结点线半金属具有双重或四重退化结点线，它们受到对称性的保护。在这里，我们调查的可能性存在的三重退化节线的金属。我们提出了两种类型的三重退化节线，一个拓扑平凡和其他非平凡。第一类是由二维赝自旋1费米子堆叠而成的，它可以被看作是一种可调谐的带交叉线结构的临界情况，该结构包含一个受保护的二次带交叉线和一个非简并带，并且在微扰下可以分裂成四个Weyl节线。我们发现结线结构的表面态依赖于晶格的几何形状和表面终止。这样的金属在一定的填充范围内有一个费米面的嵌套，当包括相互作用时，导致密度波态。第二类是赝自旋1费米子的涡环。在该系统中，赝自旋形成Skyrmion织构，表面态为完全扩展的拓扑费米弧，从而表现出三维量子反常霍尔效应，并具有最大的霍尔电导率.在第一布里渊区，涡环可以演化为一对不闭合的涡线。如果涡线是系统的唯一节特征，那么涡线就不能单独存在于格点模型中。
2021-05-25 cond-mat.mtrl-sci
Magnetization governed magnetoresistance anisotropy in topological semimetal CeBi
磁性拓扑半金属作为拓扑量子材料的最新成员，因其可能导致拓扑驱动的自旋电子学而受到广泛关注。目前，对这些材料的磁输运研究主要集中在反常霍尔效应上。在这里，我们报告的磁阻各向异性的拓扑半金属CeBi，它具有可调的磁结构所产生的本地化Ce 4f电子，并表现出负和正的磁阻，这取决于温度。我们发现，负磁阻的角度依赖性，无论其大的变化与磁场的大小和温度，是完全由场致磁化，是沿着一个主晶轴取向和触发器的影响下的旋转磁场。结果表明，CeBi中导电电子与磁化强度之间存在强相互作用.磁电阻各向异性可以用来揭示磁性拓扑半金属的磁性行为以及输运现象与磁性之间的关系。
2019-10-11 cond-mat.mtrl-sci
Extremely large magnetoresistance and ultrahigh mobility in the topological Weyl semimetal NbP
最近的实验揭示了概念简单的半金属的壮观的输运性质。例如，普通半金属（例如WTe $_2$）已经开始了实现大磁阻的新趋势，大磁阻是通过外部磁场改变电阻。外尔半金属（Weyl semimetal，WSM）是一种拓扑半金属，具有与石墨烯类似的无质量相对论性电子，具有不同于拓扑绝缘体（topological insulator，TI）的奇异输运性质和表面态。在这封信中，我们选择在磁输运实验中使用NbP，因为它的能带结构是WSM和正常半金属的组装。NbP中的这种组合确实导致观察到显着的输运性质，在1.85 K下具有850，000%的极大磁阻（室温下为250%）在9 T的磁场中没有任何饱和迹象，和5 $\times$ 10 $^6$ cm $^2$ V $^{-1}$ s $^{-1}$的载流子迁移率，并伴有强Shubnikov-de Hass（SdH）振荡NbP提出了一个独特的例子，随后设计材料的功能相结合的拓扑和常规相。
2015-06-22 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
Robust negative longitudinal magnetoresistance and spin-orbit torque in sputtered Pt3Sn topological semimetal
本文通过溅射制备Pt3Sn及Fe掺杂薄膜，发现其鲁棒负纵向磁电阻源于狄拉克/外尔半金属相，并展示其在自旋轨道矩器件中的应用潜力。
2023-05-09 cond-mat.mtrl-sci
Extremely large magnetoresistance and the complete determination of the Fermi surface topology in the semimetal ScSb
我们报告的ScSb，这是一个简单的岩盐型结构的半金属的磁电阻。我们发现最佳样品在2 K和14 T下的磁电阻达到$\sim$ 28000%，并且在低温下呈现出电阻率平台。从磁阻数据中提取的舒布尼科夫-德哈斯振荡允许费米表面的完整构建，包括在其他密切相关的单锑化物中缺失的所谓的$α_3$口袋，以及以$Γ$为中心的额外空穴口袋。从我们的分析中提取的电子浓度（$n$）和空穴浓度（$p$），这表明ScSb是一个几乎补偿半金属与$n/p\approx0.93$。计算的能带结构表明没有带反转，尽管存在额外的空穴袋，但ScSb中的大磁阻可以归因于电子和空穴的近乎完美的补偿。
2018-08-07 cond-mat.mtrl-sci
Quadratic contact point semimetal: Theory and material realization
大多数金属的电子性质仅由费米能级附近的低能态决定，对于拓扑金属/半金属，这些低能态由于其不寻常的能量色散和涌现的赝自旋自由度而变得独特。在这里，我们提出了一类材料，被称为二次接触点（QCP）半金属。在这些材料中，导带和价带在布里渊区中的孤立点处接触，在布里渊区周围，带色散沿所有三个方向是二次的。我们表明，在没有/存在的自旋-轨道耦合，可能存在三重/四重简并QCP的晶体对称性的保护。我们构建了有效的模型来描述这些QCP附近的低能费米子。在强磁场作用下，与通常的三维电子气不同，朗道谱出现了非常规的特征。QCP半金属相与各种拓扑相相邻。例如，通过塞曼场或晶格应变打破对称性，它可以转化为具有外尔点和双外尔点的外尔半金属、Z2拓扑绝缘体/金属或狄拉克半金属。通过第一性原理计算，我们确定了现实的材料Cu 2Se和RhAs 3作为QCP半金属的候选者。
2018-09-20 cond-mat.mtrl-sci
Influence of chemical ordering on magnetocrystalline anisotropy and magnetoelastic properties in Weyl magnetic semimetal Co2MnGa thin films
Institute of Physics PAS（波兰科学院物理研究所）；Institute for Materials Research, Tohoku University（东北大学物质材料研究所）；Innovative Functional Materials Research Institute, National Institute of Advanced Industrial Science and Technology（产业技术综合研究所创新功能材料研究所）；Advanced Science Research Center, Japan Atomic Energy Agency（日本原子能机构先进科学研究中心）
研究不同化学有序度的Co2MnGa薄膜的磁各向异性和磁弹性，发现L21有序相的出现显著改变这些性质，并观察到巨磁弹性各向异性。
2026-06-24 cond-mat.mtrl-sci
Unusual magneto-transport from Si-square nets in topological semimetal HfSiS
拓扑半金属类包括大量的化合物。它们共同提供了一个广阔的平台，实现奇异的准粒子，如狄拉克，节线狄拉克和外尔费米子。在这封信中，我们报告的Berry相，费米面拓扑结构和各向异性磁电阻的HfSiS最近被预测为一个节线半金属。这种化合物含有大的载流子密度，高于大多数已知的半金属。de Haas-van Alphen和Shubnikov-de Haas振荡的巨大振幅可达20 K（7 T），这有助于我们观察到非平凡的pi-Berry相，这是Si和Hf原子方网平面上px + py和dx 2-y2轨道杂化所产生的能带的拓扑Dirac型色散的结果。此外，我们建立了三维费米面，它由非常不对称的水菱状电子和大麦种子状空穴口袋，占在HfSiS的各向异性磁电阻。
2016-12-15 cond-mat.mtrl-sci
Single crystal growth and magnetoresistivity study of topological semimetal CoSi
我们报告单晶生长的CoSi，这是最近被认为是一种新型的拓扑半金属托管四重和六重简并节点。在我们的晶体上观察到Shubnikov-de Haas量子振荡（QO）。根据能带结构计算，有两个频率起源于几乎各向同性的体电子费米面。提取并讨论了两个频率的有效质量、散射率和QO相位差。
2019-06-14 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
Evolution of Magnetoresistance in the magnetic topological semimetals NdSbxTe2-x
University of Arkansas（阿肯色大学）；Morgan State University（摩根州立大学）
本研究探讨了NdSbxTe2-x中输运性质随Sb和Te含量的演化，发现降低Sb含量可产生高达99.9%的强负磁阻，为未来器件应用提供了研究拓扑半金属的有前景平台。
2025-10-31 cond-mat.mtrl-sci
Ultraquantum magnetoresistance in Kramers Weyl semimetal candidate $β$-Ag2Se
拓扑半金属$β$ -Ag 2 Se在动量空间的原点处具有Kramers Weyl节点和四重无自旋Weyl节点，这些节点通过自旋-轨道耦合而湮灭。我们发现，单晶$β$ -Ag 2 Se表现出巨大的Shubnikov-de Haas振荡的纵向磁电阻，源于一个小的电子口袋，可以驱动超过量子极限的字段小于9 T。这个小的电子口袋是剩余的自旋轨道annihilatedWeyl节点，因此包围了贝里相结构。此外，当磁场超过量子极限时，我们观察到了负的纵向磁电阻。我们的实验研究结果的补充，通过彻底的理论能带结构分析，这Kramers Weyl半金属候选人，包括第一原理计算和有效的k*p模型。
2017-10-27 cond-mat.mtrl-sci
Pressure-induced Superconductivity in the Three-component Fermion Topological Semimetal Molybdenum Phosphide
拓扑半金属态是一种新的量子态，具有非平凡能带拓扑所决定的奇异量子涌现现象，是凝聚态物理研究的一个新前沿。最近，三重简并带交叉点和费米能级附近的Weyl点共存的理论预测，并立即在单晶磷化钼（MoP）的实验验证。在这里，我们显示在这种材料的高压电子输运和同步X射线衍射（XRD）测量，结合密度泛函理论（DFT）计算。我们报告的压力诱导的超导电性的出现在MoP的临界温度Tc约为2 K在27.6 GPa，上升到3.7 K的最高压力为95.0 GPa的研究。从XRD没有检测到高达60.6 GPa的结构相变。同时，由我们的DFT计算显示，在高压下保留了Weyl点和三重简并点的晶体对称性的拓扑保护。高压MoP中三分量费米子与超导电性的共存为研究物质的拓扑相与超导电性之间的相互作用提供了一个很好的平台。
2017-10-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Extremely large magnetoresistance from electron-hole compensation in the nodal loop semimetal ZrP$_2$
已经发现几种前过渡金属双镍族化合物具有拓扑半金属态并表现出大的磁阻。在本研究中，我们利用角分辨光电子能谱（ARPES）和磁输运研究了一种新的过渡金属双镍族化合物ZrP $_2$的电子性质。我们发现，ZrP $_2$表现出极大的和不饱和的磁阻高达40,000%，在2 K，这源于一个几乎完美的电子空穴补偿。我们的能带结构计算进一步表明，ZrP $_2$主机的拓扑节点环附近的费米能级。基于ARPES测量，我们证实了我们的计算结果，并确定了表面能带结构。我们的研究建立了ZrP $_2$作为一个新的平台来研究接近完美的电子空穴补偿及其与拓扑能带结构的相互作用。
2021-03-24 cond-mat.mtrl-sci
Topological phases in pyrochlore thallium niobate Tl$_2$Nb$_2$O$_{6+x}$
新型拓扑电子材料的发现为揭示新物理提供了机会，并在观测和控制各种有趣现象方面发挥着关键作用。到目前为止，许多材料已被理论上提出和实验证明托管不同种类的拓扑状态。不幸的是，几乎没有令人信服的实验证据证明拓扑氧化物的存在。原因是氧的氧化通常导致离子晶体，并且使得带反转不太可能。此外，在单一材料中实现不同的拓扑状态是相当困难的，但强烈需要探索拓扑相变。在这项工作中，使用第一性原理计算和对称性分析，我们提出，实验可调的连续固溶体的氧烧绿石$_{6+x}$（$ 0\leq x \leq 1.0$）导致各种拓扑状态。通过改变氧含量和/或调节晶体的对称性，可以在其中实现拓扑绝缘体、Dirac半金属和三重简并节点半金属。当$x = 1$时，它是一种二次带接触点在费米能级的半金属。它转变为狄拉克半金属或拓扑绝缘体取决于面内应变。当$x = 0.5$时，T1 $_2$ Nb $_2$ O $_{6.5}$中的反转对称性自发破缺，导致三重简并节点。当$x = 0$时，T1 PDMATHABMMNbPDMATHABMMOPDMATHABMT变成一个带隙很窄的普通绝缘体.由于$Tl^{1+}$和$Tl^{3+}$的价态变化，这些由氧的固溶体驱动的拓扑相变是唯一的和物理上合理的。这种拓扑氧化物在关联诱导拓扑态的研究和应用方面有着广阔的前景。
2021-12-14 cond-mat.mtrl-sci
Extremely high magnetoresistance and conductivity in the type-II Weyl semimetals WP2 and MoP2
具有狄拉克和外尔交叉的半金属的特殊能带结构可以导致壮观的电子特性，例如伴随着极高的磁阻的大迁移率。特别是，两个紧密相邻的外尔点相同的手征被保护从湮灭的结构扭曲或缺陷，从而显着降低它们之间的散射概率。在这里，我们提出了过渡金属二磷化物，WP 2和MoP 2，这是II型Weyl半金属与强大的Weyl点的电子性质。我们目前的运输和角分辨光电子能谱测量，和第一性原理计算。我们的WP 2单晶在63 T和2.5 K下显示出3 nohm-cm的极低的剩余低温电阻率，伴随着超过2亿%的巨大和高度各向异性的磁阻。这些特性可能是该化合物中表达的新型Weyl费米子的结果。我们观察到一个大的抑制载流子背散射在WP 2从运输测量。
2017-11-23 cond-mat.mtrl-sci
Chiral magnetoresistance in the Weyl semimetal NbP
NbP是一种新近发现的外尔半金属（Weyl semimetal，WSM），它具有外尔点（Weyl points），通过该外尔点，体材料中的导带和价带线性交叉，并出现奇异的费米弧。然而，最有趣的传输现象的WSM，手性异常诱导的负磁阻（NMR）在平行的电场和磁场，尚未观察到在NbP。在本征NbP中，外尔点远离费米能，使得手性磁输运难以捉摸。在这里，我们使用Ga掺杂重新定位的费米能在NbP足够接近的外尔点，不同的费米面得到的量子振荡验证。因此，我们观察到一个平行的电场和磁场的NMR，这被认为是在凝聚态物理的手征异常的签名。NMR在室温下也能正常工作，使NbP成为Weyltronic应用开发的多功能材料平台。
2016-10-05 cond-mat.mtrl-sci
Magnetotransport properties of the topological nodal-line semimetal CaCdSn
拓扑的半金属线支持保护带交叉，形成节线或节环之间的价带和导带，并表现出新颖的传输现象。在这里，我们解决的拓扑状态的半金属候选材料，CaCdSn，并报告其单晶生长的自通量方法的磁输运性质。我们的第一性原理计算表明，在没有自旋-轨道耦合（SOC）效应的情况下，CaCdSn的电子结构在$Γ$点周围具有单一的节环。在CaCdSn的节点交叉被发现位于费米能级以上，并产生一个费米面，由电子和空穴口袋。CaCdSn表现出高迁移率（$μ\approx 3.44\times 10^4$ cm $^2$ V $^{-1}$ s $^{-1}$），并在低温下显示出具有电阻率平台的场诱导金属-半导体样交叉。我们观察到一个非常大的和准线性的非饱和横向以及纵向磁阻（MR）在低温（$\approx 7.44\times 10^3 \%$和$\approx 1.71\times 10^3\%$，分别在4 K）。我们还简要讨论了这种大的准线性磁电阻背后的可能原因及其与非平凡的能带结构的CaCdSn。
2020-07-16 cond-mat.mtrl-sci
Electronic Transport and quantum oscillation of Topological Semimetals
三维拓扑半金属是一类新的拓扑物质。对这一族材料的研究一直处于凝聚态物理的前沿，取得了多项突破。一些拓扑半金属相，包括狄拉克半金属（DSM），外尔半金属（WSM），半导体线（NLSM），和三点半金属，已被理论预测和实验证明。狄拉克/外尔节点、节线或三重简并节点附近的低能激发可以看作是相对论费米子的涌现。实验研究表明，相对论性费米子可以导致各种各样的奇异输运性质，例如，极大的磁电阻、手征反常和本征反常霍尔效应。本文首先简要介绍了各种拓扑半金属相的能带结构特征，然后综述了各种拓扑半金属相的量子振荡和奇异输运性质的研究现状，最后展望了该领域的发展前景。
2019-04-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Giant magnetoresistance, three-dimensional Fermi surface and origin of resistivity plateau in YSb semimetal
非常强的磁阻和由于绝缘体而阻碍低温发散的电阻率平台是拓扑绝缘体的标志，并且也存在于拓扑半金属中，其中当时间反演对称性（保护拓扑绝缘体中的表面态）被破坏时，平台由磁场诱导。在一个简单的岩盐结构的LaSb中也观察到了类似的特征，从而提出了该化合物中可能存在的二维非平凡拓扑结构。我们发现它的姐妹化合物YSb也具有超过100%的巨磁电阻和低温电阻率平台的特点。因此，我们进行了深入的分析，YSb费米面的能带计算，磁阻，和Shubnikov-de Haas效应的测量，它揭示了只有三维费米面。Kohler标度适用于磁阻数据帐户非常好的低温上升的行为。场角相关的磁电阻显示出3D标度产生的有效质量各向异性与电子结构和量子振荡分析完全一致，从而为磁输运的3D-Fermi表面场景提供了进一步的支持，而无需调用拓扑非平凡的2D状态。我们讨论的数据意味着类似的场致性质的LaSb也可以很好地理解的框架内的三维多带模型。
2016-12-23 cond-mat.mtrl-sci
Anomalous Hall effect and negative longitudinal magnetoresistance in half-Heusler topological semimetal candidates TbPtBi and HoPtBi
Half-Heusler化合物由于其拓扑非平凡的电子结构而引起了人们的极大关注，这导致了不寻常的电子输运性质。我们深入研究了两个半Heusler相，TbPtBi和HoPtBi的高品质单晶的磁输运性质，追求拓扑非平凡电子态的特征。这两种化合物的横向磁电阻值都很大，在14 T以下的磁场中没有饱和现象。HoPtBi证明了具有两个主频率的Shubnikov-de Haas效应，表明复杂的费米表面;载流子有效质量的提取值相当小，$0.18\,m_e$和$0.27\,m_e$。所研究的化合物表现出负的纵向磁电阻和反常的霍尔效应，这可能是由一个非零的Berry曲率。这两种化合物都表现出强烈的各向异性磁电阻，在HoPtBi表现出蝴蝶般的行为。
2020-11-12 cond-mat.mtrl-sci
Magnetotransport Properties and Fermi Surface Topology of Nodal line Semimetal InBi
该研究通过数学模型和实验分析，揭示了节线半金属InBi的电阻率上翘行为、极高磁电阻源于载流子补偿，并利用SdH振荡和DFT确定了其三维费米面拓扑及掺杂调制。
2022-10-29 cond-mat.mtrl-sci
Linear and quadratic magnetoresistance in the semimetal SiP2
理论上已经提出了在许多拓扑非平凡/平凡半金属中发现的极大磁阻（XMR）的多种机制，但实验上还不清楚哪种机制在特定样品中是负责的。本文结合能带结构计算、磁阻（MR）数值模拟、霍尔电阻率和deHaas-van Alphen（dHvA）振荡测量，研究了SiP $_{2}$的MR各向异性。有人发现，作为磁场，$H$，沿$a$轴施加，MR表现出不饱和的近线性$H$依赖性，这被认为是由不完全的载流子补偿。对于$H$ $\parallel$ [101]取向，观察到MR高达5.88 $\times$ 10 $^{4}$ $\%$（在1.8 K，31.2 T）的不饱和近二次$H$依赖性和场诱导的电阻率上转行为，这是由于存在沿$k_{x}$方向延伸的空穴开放轨道。实验结果与基于费米面（FS）计算的模拟结果吻合较好，表明FS的拓扑结构对其MR起着重要作用。
2020-08-14 cond-mat.mtrl-sci
Observation of pseudo two dimensional electron transport in the rock salt type topological semimetal LaBi
拓扑绝缘体的特征在于体中的反向能带结构和表面上的金属表面态。在具有带反转的半金属LaBi中，我们观察到磁电阻的类表面态行为，该半金属具有与拓扑绝缘体等价的带反转。负责这种伪二维输运的电子，然而，起源于体态，而不是拓扑表面状态，这是见证的角度依赖的量子振荡的磁阻和从头计算。因此，磁阻表现出大幅度的强各向异性（~ 10^5%）。
2016-04-12 cond-mat.mtrl-sci
Experimental study of transport properties of Weyl semimetal LaAlGe thin films grown by molecular beam epitaxy
稀土化合物显示出不同的电子、磁性和磁输运性质。最近，这些RAlGe（R = La，Ce，Pr）型化合物已显示出Weyl半金属行为。在这项工作中，我们研究了分子束外延生长的Weyl半金属LaAlGe薄膜的晶体结构，电子和磁输运性质。讨论了不同磁场下纵向电阻率随温度的变化关系。文中还讨论了不同温度下的磁阻和霍尔效应的观测结果及其随磁场的变化规律，并给出了相应的机理。我们已经观察到积极的不饱和磁电阻，在低温下有一个小的二次贡献，在较高的领域趋于饱和。霍尔测量证实了电子主导的半金属导电性，室温下平均载流子密度约为9.68*10^21 cm^（-3）。
2021-10-05 cond-mat.mtrl-sci
Magnetotransport properties of the new-type topological semimetal ZrTe
我们报道了ZrTe单晶的磁电阻、霍尔效应和量子Shubnikov-de Haas振荡的第一个实验结果。ZrTe是一种新的拓扑半金属，具有三重简并交叉点和Weyl费米子态。霍尔效应和量子振荡的分析表明，ZrTe是一个多带系统，具有低载流子密度、高载流子迁移率、小费米面截面积和轻回旋有效质量，这与许多拓扑半金属一样。同时，磁阻和量子振荡频率的角度依赖性进一步表明，ZrTe具有三维费米面，这是相当复杂的。我们的结果为实现不同于狄拉克和外尔费米子的新三分量费米子的奇异量子现象提供了一个新的平台。
2017-07-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Negative magnetoresistance due to conductivity fluctuations in films of the topological semimetal Cd3As2
最近发现的Dirac和Weyl半金属显示不寻常的磁阻现象，包括一个大的，非饱和的，线性的横向磁阻和负的纵向磁阻。后者通常被认为是费米子具有确定手征性的证据。然而，由于无序或不均匀的电流注入，经典机制也可以产生负纵向磁阻。在这里，我们报告上进行的磁输运测量外延薄膜的Cd 3As 2，三维狄拉克半金属。观察到准线性正横向磁电阻和负纵向磁电阻。通过评估不同厚度的薄膜，并通过相关的温度依赖性的载流子密度和迁移率与磁阻特性，我们表明，这两个准线性的正和负的磁阻是由电导率波动。手性异常不需要解释所观察到的特征。
2017-06-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Negative longitudinal magnetoconductance at weak fields in Weyl semimetals
外尔半金属是提供手征反常的凝聚态实现的拓扑材料。正的纵向磁导在磁场中的二次曲线被认为是这种异常的一种诊断。通过解析求解玻尔兹曼方程，我们表明，在实验相关的半经典制度的弱磁场的磁导可以成为负的。这种效应是由于载流子的Berry相和轨道磁矩的同时存在，并且在足够强的谷间散射下发生。
2020-05-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
High-field magnetoconductivity of topological semimetals with short-range potential
外尔半金属是物质的三维拓扑状态，在某种意义上，它们在动量空间中拥有成对的Berry曲率的单极子和反单极子，导致手征异常。手征反常在平行强磁场中具有正的磁导性或负的磁电阻率。然而，最近的几个实验外尔和狄拉克拓扑半金属显示在高场负的磁导率。在这里，我们研究的Weyl和狄拉克半金属在短程散射势的存在下的磁导率。在沿两个Weyl节点连接方向施加的强磁场中，我们发现沿磁场方向的电导率由费米速度决定，而不是由朗道简并度决定。我们确定了三种情况下，高场磁导率是负的。我们的研究结果表明，高场正磁导率可能不是一个令人信服的签名的手征异常，并将有助于解释最近的实验和早期的理论的不一致性。
2015-06-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Three-component fermions with surface Fermi arcs in topological semimetal tungsten carbide
拓扑Dirac和Weyl半金属不仅具有类似于高能物理中的基本费米粒子的准粒子，而且具有非平凡的带拓扑，表现为表面上的奇异费米弧。最新的进展提出了新型的拓扑半金属，其中空间对称性保护了无隙电子激发，而没有高能量的类比。在这里，我们观察到三重简并节点（TP）附近的费米能级的WC，其中的低能量准粒子被描述为不同于狄拉克和外尔费米子的三分量费米子。我们进一步观察到表面态的恒定能量轮廓是连接表面投影的费米弧对，证明了新发现的半金属态的非平凡拓扑结构。
2017-06-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetic field-induced resistivity upturn and exceptional magneto-resistance in Weyl semimetal TaSb2
本文研究了新近发现的拓扑半金属TaSb_2单晶的磁输运性质。在磁场的存在下，电阻率表现出绝缘行为的开始，随后在低温下达到平台。这种电阻率平台通常被分配给拓扑表面状态。TaSb2具有极高的磁电阻，具有非饱和场依赖性。我们发现，非常大的磁电阻和电阻率平台方面的经典科勒标度很好地占。负纵向磁电阻的观测为反常手征输运提供了非生物学证据。Shubnikov-de Haas振荡揭示了两个主要频率，201 T和455 T。这些方面将TaSb 2归类为II型Weyl半金属。在低温下，霍尔电阻率的场依赖性显示出非线性行为，这表明存在两种类型的载流子与报告的电子能带结构一致。霍尔电阻率的分析暗示非常高的电子迁移率。
2018-04-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Giant Domain-Wall Hall Magnetoresistance in Magnetic Topological Semimetal
Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics, Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院物理研究所）；School of Physical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学物理科学学院）；Guangdong Provincial Key Laboratory of Optical Information Materials and Technology, Institute for Advanced Materials, South China Academy of Advanced Optoelectronics, South China Normal University（华南师范大学）
研究磁性拓扑半金属中多域态下的巨域墙霍尔磁电阻，揭示其与拓扑韦尔能带 Berry 相的关系，展现其在多电阻态调控中的潜力。
2026-04-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magneto-transport properties of the "hydrogen atom" nodal-line semimetal candidates CaTX (T=Ag, Cd, X=As, Ge)
拓扑半金属的特征在于导带和价带之间的保护交叉。这些材料最近吸引了极大的兴趣，因为深连接到高能物理，新颖的拓扑表面状态，和不寻常的输运现象。虽然狄拉克和外尔半金属已经被广泛研究，但由于缺乏理想的材料平台，半金属的金属线仍然很大程度上未被探索。本文报道了两种半金属候选材料CaAgAs和CaCdGe的磁输运性质。首先，我们的单晶CaAgAs支持第一个“氢原子“的拓扑线半金属，其中只有拓扑拓扑线是目前在费米能级。其次，我们的CaCdGe样品提供了一个理想的平台，进行比较研究，因为它具有相同的拓扑节点线，但具有更复杂的费米学与不相关的费米口袋。其结果是，我们的CaCdGe样品的磁电阻大于100倍以上的CaAgAs。通过我们系统的磁输运和第一性原理能带结构计算，我们表明，我们的CaTX化合物可用于研究，隔离，并控制在实际材料中的新的拓扑结构的线物理。
2017-03-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Negative magnetoresistance and sign change of the planar Hall effect due to the negative off-diagonal effective-mass in Weyl semimetals
基于半经典Boltzmann理论，对Weyl半金属的磁电阻效应和平面霍尔效应进行了理论研究，重点研究了能带色散的精细结构。我们发现，负纵向MR和符号变化的PHE发生，因为负的非对角有效质量没有拓扑效应或手征异常物理。我们的研究结果突出了非对角有效质量的关键作用，它可以导致异常的电流磁效应。我们建议PHE在其温度依赖性中产生下降，这使得能够实验检测外尔点。
2021-12-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Controlling magnetoresistance by tuning semimetallicity through dimensional confinement and heteroepitaxy
通过能带结构工程控制电子特性是现代半导体器件的核心。在这里，我们将这个概念扩展到半金属，利用LuSb作为模型系统，我们表明，量子限制升降机载流子补偿和差异影响的电子和空穴类载流子的迁移率，导致其大的，非饱和的磁阻行为的强烈修改。半金属（LuSb）和半导体（GaSb）异质外延界面处的键合失配导致了一种新型的二维界面空穴气的出现，并伴随着跨界面的电荷转移，这提供了另一种途径来修改超薄极限中的电子结构和磁输运性质。我们的工作奠定了一个一般的战略，利用有限的薄膜的几何形状和异质外延界面的工程师在半金属系统中的电子结构，这允许控制其磁阻行为，同时，提供了深入了解其起源。
2022-01-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Experimental Observation of Three-Component 'New Fermions' in Topological Semimetal MoP
凝聚态系统可以容纳类似于基本粒子（如马约拉纳、外尔和狄拉克费米子）的准粒子激发。能带理论的最新进展扩展了晶体中费米子的分类，并揭示了晶体中没有高能对应物的电子激发。在这里，使用角分辨光电子能谱，我们证明了存在一个三重简并点的MoP晶体的电子结构中，准粒子激发超出Majorana-Weyl-Dirac分类。此外，我们观察到对Weyl点的体电子结构共存的“新费米子”，从而引入了一个平台，研究不同类型的费米子之间的相互作用。
2016-10-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantum Transport in Topological Semimetals under Magnetic Fields
拓扑半金属是物质的三维拓扑状态，其中传导带和价带在有限数量的点处接触，即，外尔节点拓扑半金属在Weyl节点上有成对的Berry曲率的单极子和反单极子，在某些表面上有拓扑保护的费米弧。本文根据磁场的强度，综述了我们最近在拓扑半金属中量子输运方面的工作。在弱磁场下，弱反局域化效应引起的正磁电阻率与非平凡Berry曲率引起的负磁电阻率之间存在竞争。我们提出了一个弱反局域化的磁导率的拟合公式。我们认为，弱局域化可能是由层间效应和相互作用效应引起的，并发生在双Weyl半金属中。对于拓扑半金属中由非平凡Berry曲率引起的负磁电阻，我们给出了负磁电阻与载流子密度的关系。在强磁场下，特别是在量子极限下，磁导依赖于无序散射势的类型和范围。高场正磁导率可能不是一个令人信服的签名的手征异常。对于长程高斯散射势和半填充情况，磁导率在量子极限下可以是线性的。在Weyl节点处发现了最小的电导率，尽管那里的态密度为零。
2016-09-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tuning of anomalous magnetotransport properties in half-Heusler topological semimetal GdPtBi
Institute of Low Temperature and Structure Research, Polish Academy of Sciences（波兰科学院低温结构研究所）；Laboratoire des Solides Irradiés, École Polytechnique（巴黎综合理工学院辐照固体实验室）；Institute of Nuclear Physics, Polish Academy of Sciences（波兰科学院核物理研究所）
通过高能电子辐照调节GdPtBi费米能级，研究其拓扑非平凡状态对磁输运性质的鲁棒性，发现负磁电阻和霍尔效应的异常行为。
2026-03-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Linear magneto-chiral transport in tilted type-I and type-II Weyl Semimetals
外尔半金属中的Berry曲率导致了非常有趣的磁电和磁热输运性质。在本文中，我们探讨了破坏时间反演对称性的外尔结倾斜对I型和II型外尔半金属磁电电导率的影响。使用Berry曲率连接玻尔兹曼输运形式主义，我们发现，除了由倾斜引起的二次B校正，也有各向异性和B-线性校正的电导率矩阵的几个元素。对于垂直于倾斜方向施加磁场的情况，我们证明了有限的B-线性横向电导率分量的存在性。对于另一种平行于倾斜轴的磁场，纵向电导率出现B线性修正，导致磁阻测量中出现不对称的线形。与二次B校正不同，这些线性校正与化学势无关，并且对倾斜轴的方向和所施加的磁场敏感。我们的系统分析的完整的磁电电导率矩阵，预测几个具体的实验签名相关的倾斜的Weyl节点在I型和II型Weyl半金属。
2019-01-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Two-Carrier Transport Induced Hall Anomaly and Large Tunable Magnetoresistance in Dirac Semimetal Cd3As2 Nanoplates
Cd_3As_2是狄拉克半金属的模型材料，在动量空间的三个方向上都具有线性色散关系。Cd_3As_2独特的能带结构使其同时具有Dirac性质和拓扑性质。它可以通过对称破缺被驱动到Weyl半金属或通过增强自旋轨道耦合被驱动到拓扑绝缘体。在这里，我们报告的温度和栅极电压依赖的磁输运性质的Cd 3As 2纳米板的费米能级附近的狄拉克点。霍尔异常表明，随着温度的降低，伴随着从n型到p型导电的转变的双载流子输运。载流子型转变的解释考虑温度依赖的自旋轨道耦合。磁电阻在高温下表现出很大的非饱和值，可达2000%，这归因于系统中的电子-空穴补偿。我们的研究结果对于理解与Dirac/Weyl半金属，如Na 3Bi，ZrTe 5，TaAs，NbAs和HfTe 5中的双载流子输运相关的实验观察是有价值的。
2016-05-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Butterfly-like anisotropic magnetoresistance and angle-dependent Berry phase in Type-II Weyl semimetal WP2
外尔半金属作为一种新的拓扑非平凡相出现，承载着无质量外尔费米子的低能激发。在这里，我们提出了一个全面的研究II型外尔半金属WP 2。输运研究表明，在低温下的蝴蝶状的磁电阻，反映了各向异性的电子费米面。随着温度的升高，四瓣特征逐渐演变为两瓣特征，这主要是由于电子费米面相对于空穴费米面对磁电阻的相对贡献减小。此外，还从量子振荡中发现了角度相关的Berry相位，这是由于磁场对极值费米轨道的有效操纵，使其感受到动量空间中邻近的拓扑奇点. WP2所揭示的拓扑特征和各向异性的费米面极大地丰富了Weyl半金属的物理性质，在拓扑电子学和费米电子器件中具有广阔的应用前景。
2020-08-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.quant-gas
Magnetoresistance and Scaling Laws in Type-II Weyl Semimetal WP_2
具有极大磁阻的拓扑材料表现出电阻率导通行为的预测特征。当施加高于阈值的外部磁场时，电阻率的温度依赖性从金属特性改变为半导体特性时，会发生这种情况。在这里，我们研究的磁输运性质的II型外尔半金属WP 2。我们发现，半经典理论的磁阻是一致的，我们的数据，而不需要调用拓扑表面状态。我们的研究结果在这项工作中提供了一个替代的基础，以了解在拓扑材料的磁电阻的温度依赖性。
2021-08-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Chiral anomaly induced negative magnetoresistance in topological Weyl semimetal NbAs
本文报道了外磁场与电场平行时NbAs中Weyl费米子的锥间输运，这种量子现象称为Adler-Bell-Jackiw反常.令人惊讶的是，NbAs中产生的负磁阻（MR）显示出与NbP的显著差异。所观察到的低场正MR下降，这是在低温下失踪的NbP，表明自旋轨道耦合（SOC）是显着更强的NbAs比前者。结果表明，砷对TaAs和NbAs中有机碳的贡献不可忽略。
2015-06-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magneto-Seebeck coefficient of Fermi-liquid in three-dimensional Dirac/Weyl semimetal
研究了三维Dirac/Weyl半金属中的无耗散磁Seebeck效应。霍尔电阻率$ρ_{yx}$和热电霍尔系数$α_{xy}$在量子极限处呈现平台，其中电子仅占据零朗道能级。在该条件下，塞贝克系数$S_{xx}\approx ρ_{yx}α_{xy} $的量子振荡被抑制，无质量的费米子被转换为费米液体系统。我们证明了量子极限下的塞贝克系数可以用费米波长和热德布罗意波长的谐波和来表示。
2022-06-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Anomalous magnetoresistance in an antiferromagnetic Kagome semimetal heterostructures
State Key Laboratory of Semiconductor Physics and Chip Technologies, Institute of Semiconductors, Chinese Academy of Sciences（中国科学院半导体研究所半导体物理与芯片技术国家重点实验室）；Center of Materials Science and Optoelectronics Engineering, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学材料科学与光电工程技术中心）；Anhui Province Key Laboratory of Condensed Matter Physics at Extreme Conditions, High Magnetic Field Laboratory, Chinese Academy of Sciences（中国科学院合肥物质科学研究院强磁场科学中心安徽省极端条件凝聚态物理重点实验室）；Key Laboratory of Electromagnetic Processing of Materials Ministry of Education, Northeastern University（东北大学教育部电磁冶金材料加工重点实验室）；Songshan Lake Materials Laboratory（松山湖材料实验室）
研究通过引入Pt覆盖层的界面Dzyaloshinskii-Moriya相互作用，在FeSn薄膜中实现可调自旋纹理，观察到低磁场下的非传统阻尼振荡磁电阻行为，揭示了拓扑自旋纹理与磁电输运性质的关联。
2025-07-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Extremely large magnetoresistance in a topological semimetal candidate pyrite PtBi2
虽然具有面心立方结构的黄铁矿型PtBi 2被预测为三维（3D）狄拉克半金属，但对其物理性质的实验研究仍然缺乏。本文报道了高磁场下PtBi_2单晶的角相关磁电阻（MR）测量。在33 T的磁场下，在T = 1.8 K时，我们观测到了高达1120万%的极大的非饱和磁电阻（XMR），超过了以前报道的Dirac材料，如WTe 2，LaSb和NbP。该晶体表现出一种高迁移率和显着的Shubnikov-de Hass（SdH）量子振荡与非平凡的Berry相位。霍尔电阻率分析表明，XMR是由近补偿的电子和空穴引起的。我们的实验结果与从头计算表明，黄铁矿PtBi 2是一个拓扑半金属候选人，这可能提供了一个平台，探索拓扑材料与XMR在贵金属合金。
2017-04-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetoresistance in ZrSi$X$ ($X=$ S, Se, Te) nodal-line semimetals
Beijing Polytechnic College（北京_polytechnic_学院）
本研究通过第一性原理结合半经典玻尔兹曼输运理论，复现并解释了ZrSiX（X=S、Se、Te）拓扑节线半金属的蝶形各向异性磁电阻等输运特征，证实磁输运可作为费米面分析及拓扑作用研究的有效补充手段。
2025-04-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Thermal and gravitational chiral anomaly induced magneto-transport in Weyl semimetals
外尔半金属中的量子异常（对于${\bf E}\cdot{\bf B} \neq 0$或${\bf \nabla}T\cdot{\bf B} \neq 0$）导致相反手性节点之间的手性电荷和能量泵送。这导致外尔节点之间的手性电荷和能量不平衡，这表现在几个有趣的磁输运现象中。在这里，我们调查的作用，电，热，和重力手征异常的磁输运外尔半金属。我们预测平面Ettinghausen和Righi-Leduc效应是这些量子异常的一个独特的签名。我们还证明了一个显着的增强的热电电导率，塞贝克效应，能斯特效应和热导率随着温度的升高。有趣的是，这种异常引起的输运违反了Wiedemann-Franz定律和Mott关系。
2019-09-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci hep-th
Observation of an unexpected negative magnetoresistance in magnetic Weyl semimetal Co$_3$Sn$_2$S$_2$
时间反演对称性破缺允许与电子拓扑结构相关的一组丰富的磁输运性质。以磁性Weyl半金属Co $_3$ Sn $_2$ S $_2$为研究对象，制备了微带，并在100 K ~ 180 K温度范围内，在磁场$μ_0 H$ ~ 2 T范围内研究了其横向和纵向输运性质.我们建立的磁阻（MR）的存在下，高达1%的强各向异性依赖于投影的$H$的易轴磁化，这超过了所有其他磁阻效应。基于详细的唯象模型，我们将观察到的具有意想不到的各向异性形式的结果归因于磁振子-电子耦合导致的磁振子MR。此外，类似的角度依赖性也被发现在横向电阻率，我们表明，起源于普通霍尔和异常霍尔效应的组合。因此，磁性和拓扑性质的相互作用支配着这个磁性Weyl系统的磁输运特征。
2022-11-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Large magnetoresistance in LaBi: origin of field-induced resistivity upturn and plateau in compensated semimetals
非磁性极磁电阻（XMR）材料的发现引起了人们极大的兴趣，因为XMR现象挑战了我们对磁场如何改变半金属中电子输运的理解。在XMR材料中，LaSb表现出XMR和场致奇异行为，但似乎缺乏这些性质的要素。在这里，我们研究的磁输运性质和电子结构的LaBi，同构的LaSb。LaBi和LaSb一样具有大的磁电阻，这是由于电子和空穴具有相当高的迁移率而几乎得到补偿。更重要的是，我们的分析表明，XMR以及场致电阻率的上升和平台观察到的LaSb和LaBi可以很好地解释了两个带模型的补偿情况。我们提出的临界条件，导致这些场诱导性能。这将有助于理解XMR现象和探索新的XMR材料。
2016-08-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magneto-optical transport in type-I multi-Weyl semimetals in the presence of orbital magnetic moment
Lalit Narayan Mithila University（拉利特·纳扬·米提拉大学）；M. R. M. College, Lalit Narayan Mithila University（拉利特·纳扬·米提拉大学 M.R.M. 学院）
研究第一类多外尔半金属的磁光输运，在半经典玻尔兹曼框架内推导相关磁导率解析表达式，阐明贝里曲率与轨道磁矩的相互作用，为多外尔半金属磁光响应提供实验可观测特征。
2026-08-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
