Optical conductivity signatures of open Dirac nodal lines
我们研究了BaNiS $_2$的光学电导率和远红外磁光响应，$_2$是一种简单的正方形晶格半金属，其特征在于Dirac节线仅沿面外方向分散。当磁场沿节线排列时，平面内朗道能级谱表现出接近$\sqrt{B}$的行为，这是具有小自旋轨道耦合间隙的锥形带色散的标志。的光学电导率表现出不寻常的温度无关的等色线，在范霍夫奇点结束。第一性原理计算明确地将等色线指定为狄拉克节点态的跃迁。我们的工作提出了狄拉克节线电子结构的普遍拓扑。
2021-11-15 cond-mat.mtrl-sci
Evidence for a Dirac nodal-line semimetal in SrAs$_{3}$
狄拉克半金属是一种新的物质拓扑状态，其线性能带沿直线或环交叉。在这里，通过进行磁输运测量和执行第一原理计算，我们证明了这样的状态已实现在高品质的SrAs 3单晶。通过对Shubnikov-de Haas量子振荡的分析，我们得到了非平凡的π Berry相位.我们还观察到一个强大的负纵向磁电阻引起的手征异常。伴随的第一性原理计算确定，一个单一的孔袋包围的循环节点是负责这些意见。
2018-05-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Nonsymmorphic cubic Dirac point and crossed nodal rings across the ferroelectric phase transition in LiOsO$_3$
晶体对称性可以产生奇异的带交叉特征，这可以导致具有有趣物理性质的非常规费米激发。我们展示了一个立方狄拉克点-一个四重简并带交叉点与立方色散在一个平面和一个线性色散在第三方向-可以通过一个非对称的滑移镜对称性的存在下稳定的空间群的晶体。值得注意的是，在我们的例子中，三次狄拉克点出现在三重轴上，尽管以前人们认为这样的点只能出现在六重轴上。我们发现，涉及一个三重轴的立方狄拉克点可以实现接近费米能级的非铁电相的LiOsO $_3$。在降低温度时，LiOsO $_3$已经在实验上显示出经历从非铁电相到铁电相的结构相变，具有自发破缺的反转对称性。值得注意的是，我们发现对称性破缺将三次狄拉克点转化为三个相互交叉的节环。在LiOsO $_3$的低能能带结构中也存在几个线性狄拉克点，每个点在相变时转变成一个单节环.
2018-04-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Strain Effects on Band Structure and Dirac Nodal-line Morphology of ZrSiSe
狄拉克谱线半金属（DNLS）是一种新型的具有良好应用前景的材料，其独特的性质来源于能带结构色散和谱线行为。本文采用密度泛函理论（DFT）方法研究了ZrSiSe DNLS中几种可能的应变对能带结构色散和谱线行为的影响。我们发现ZrSiSe的Dirac谱线对所有大小合理的应变都是鲁棒的。虽然，有显着的变化，在间隙，振幅和能量相对于费米能量。我们还发现，调谐的谱线和能带结构的有效应变是等双轴拉伸，单轴（100）拉伸，和单轴（110）拉伸应变。
2020-09-17 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Type-II Dirac nodal chain semimetal CrB4
针对II型狄拉克节链半金属缺乏实验证实的理想材料平台问题，本研究通过对称性分析和第一性原理计算，预测CrB₄是镜面对称保护的II型狄拉克节链半金属，具有双带模型下的大磁阻效应，为相关实验研究提供理想材料。
2024-12-05 cond-mat.mtrl-sci
Observation of Flat Band, Dirac Nodal Lines and Topological Surface States in Kagome Superconductor CsTi$_3$Bi$_5$
本文利用ARPES和DFT计算研究笼目超导体CsTi$_3$Bi$_5$的电子结构，首次在同一材料中同时观测到平带、II型和III型狄拉克节线及Z2拓扑表面态，为研究笼目晶格物理和实现新型量子现象提供了理想平台。
2022-12-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Coexistence of Topological Dirac and Dirac Nodal line semimetal in SrCaP belonging to Nodal line semimetal family SrCaX(X= Bi, Sb, As, P)
本文通过从头计算发现 SrCaX（X=Bi、Sb、As、P）是受 Z2 贝里相位保护的狄拉克节线半金属，并在单一晶体中同时实现 II 型狄拉克点与拓扑节线半金属共存，为研究拓扑性质相互作用提供了理想平台。
2024-06-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Light-induced renormalization of the Dirac quasiparticles in the nodal-line semimetal ZrSiSe
在半金属中，线性色散态在倒易空间中形成狄拉克环，具有高度的电子-空穴对称性和费米能级附近几乎为零的态密度。其结果是减少电子屏蔽和增强狄拉克准粒子之间的相关性。在这里，我们调查的电子结构的ZrSiSe，结合时间和角度分辨的光电子能谱学与从头算密度泛函理论（DFT）补充的扩展哈伯德模型（DFT +U +V）。我们发现，电子相关性减少了超短时间尺度上的高能量电子-空穴对，瞬时屏蔽库仑相互作用的光激发。我们的研究结果表明，工程的量子材料的能带结构的全光学方法。
2019-12-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Optical Signatures of Dirac Nodal-lines in NbAs$_2$
利用偏振光和磁光光谱，我们已经证明了普遍的方面与狄拉克电磁线电动力学。我们研究了NbAs $_2$的各向异性电动力学，其中自旋-轨道相互作用沿着谱线触发能隙，这在电导谱中表现为尖锐的台阶。我们从实验和理论上证明了二维狄拉克位移线具有线性标度$σ_1 (ω)\simω$，类似于三维狄拉克位移点。大量狄拉克性质的磁光数据，这也可能是理论上预测的表面状态的指示证实的磁线。光学数据也为NbAs $_2$中的巨磁电阻提供了一个自然的解释。
2018-06-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Topological Dirac Nodal-net Fermions in AlB$_2$-type TiB$_2$ and ZrB$_2$
基于第一性原理计算和有效模型分析，在AlB $_2$型TiB $_2$和ZrB $_2$中发现了一种Dirac网状半金属态.以TiB $_2$为例，在这种网状结构中存在多个拓扑激发，包括三相点、联结点和节链，它们受到空间反演对称性和时间反演对称性共存的保护。这种网状态与IrF $_4$的网状态明显不同，后者需要亚晶格手征对称性。此外，在TiB $_2$的B端和Ti端（001）表面上分别发现了线性和二次分散的二维表面狄拉克点，这与单层和双层石墨烯的表面狄拉克点类似.
2017-05-02 cond-mat.mtrl-sci
Starfruit-like nodal semimetal to Dirac and Weyl semimetal state in CaAuAs
在没有自旋-轨道耦合（SOC）的情况下，发生在镜像平面上的带交叉被迫在动量空间中形成节环。在存在其他等效镜像平面的情况下，多个这样的节环可以组合形成有趣的中间链路结构。在这里，基于第一性原理计算和有效的$\mathbf{k.p}$模型分析，我们发现，CaAuAs主机在体电子色散在SOC的情况下，一个独特的starfruits样的mandal-link结构。这个mandal-link是由三个节环，它们彼此交叉的时间反演不变的动量点$A$。当SOC被打开时，节点环被打开，导致稳定的狄拉克半金属状态，在布里渊区中沿着$\mathrm{Γ-A}$方向具有一对狄拉克点。狄拉克点由时间反演、反演和$C_3$旋转对称性的组合来保护。我们展示了如何系统地消除对称性约束产生外尔半金属和最终的拓扑绝缘体状态。
2018-06-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Observation of a nodal chain with Dirac surface states in TiB2
拓扑线半金属（TNLSM）的特征是在动量空间中沿一维线延伸的受保护的带交叉。节线呈现出多种可能的构型，如节环、节链、节链和节结。在这里，使用角分辨光电子能谱，我们观察到节环在正交kz = 0和kx = 0平面的布里渊区在TiB 2。节环在正交平面的交线Γ-K上相互连接，形成显著的链节结构。此外，我们观察到（001）解理表面上的表面态（SS），这与考虑Ti和B终端贡献的计算SS一致。所计算的SSs具有新颖的Dirac-cone-like能带结构，这是不同于通常的鼓面SSs与一个单一的平带建议在其他TNLSM。
2018-05-12 cond-mat.mtrl-sci
A new class of bilayer kagome lattice compounds with Dirac nodal lines and pressure-induced superconductivity
由过渡金属离子组成的Kagome晶格提供了一个很好的机会来探索几何，电子序和能带拓扑之间的交织。多个竞争订单的发现，与潜在的拓扑能带结构密切相关的金属$A$ V $_3$ Sb $_5$（$A$ = K，Rb，Cs）进一步推动这个话题的量子前沿。本文报道了一类新的具有可果美双层结构的钒基化合物，即$A$ V $_6$ Sb $_6$（$A$ = K，Rb，Cs）和V $_6$ Sb $_4$，它们与$A$ V $_3$ Sb $_5$一起构成一系列具有通用化学式的可果美化合物（$A_{m-1}$ Sb $_{2m}$）（V $_3$ Sb）$_n$（m = 1，2; n = 1，2）。理论计算结合角度分辨光电发射测量表明，这些化合物的特点狄拉克节线在费米能级附近。在$A$ V $_6$ Sb $_6$中的压力诱导超导电性进一步表明在这些材料中有希望的涌现现象。新的层状可果美材料家族的建立为设计具有不同拓扑非平凡性和集体基态的迷人可果美系统铺平了道路。
2022-05-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Effective Hamiltonian of Topological Nodal Line Semimetal in Single-Component Molecular Conductor [Pd(dddt)$_2$] from First-Principles
利用第一性原理密度泛函理论计算了单组分分子导体[Pd（dddt）$_2$ ]的非共面节环，该节环由不同宇称的HOMO和LUMO组成.针对两个典型的Dirac点，提出了一个有效的2 $\times$ 2矩阵哈密顿量的模型，该模型是由与节线相关的两种速度表示的.模型的基取为每个Dirac点上的HOMO和LUMO，其中两个能带能量简并，非对角矩阵元为零。该模型根据第一性原理计算合理地描述了Dirac锥，为分析拓扑节线半金属的电子态提供了一种新的方法。
2018-11-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Dirac nodal lines in the quasi-one-dimensional ternary telluride TaPtTe$_5$
Dirac谱线相位作为拓扑材料的一种量子态，通常存在于三维或至少二维的材料中，并具有足够的对称操作，可以保护Dirac带交叉。在这里，我们报告了准一维三元碲化物TaPtTe $_5$的电子结构的理论和实验研究相结合，这是证实了在一个强大的四倍简并线相位。我们的角分辨光电子能谱测量结果表明，两对线性色散Dirac-like带存在于一个非常大的能量窗口，从$\sim$ 0.75 eV的结合能延伸到整个费米能级。交叉点位于布里渊区的边界处，并形成Dirac-like节线。使用第一性原理计算，我们证明了存在的节面的$k_y = \pm π$平面上的自旋-轨道耦合（SOC）的情况下，这是保护TaPtTe $_5$的非对称对称性。当包含SOC时，节点面被分成几个节点线。通过理论分析，我们得出结论：沿$Y$ - $T$的节点线和连接$R$点的节点线是非平凡的，并且受到非对称对称性的保护，不受SOC的影响.
2022-05-12 cond-mat.mtrl-sci
Experimental Observation of Dirac Nodal Links in Centrosymmetric Semimetal TiB$_2$
拓扑线半金属态是各种拓扑量子相的肥沃土壤，当某种保护对称性破缺时，可以实现拓扑绝缘体、狄拉克半金属或外尔半金属，但只在极少数材料中进行了实验研究。与离散节点相比，具有丰富拓扑结构的节线可以导致更不寻常的输运现象。利用角分辨光电子能谱和第一性原理计算，在这里，我们提供了令人信服的证据，在中心对称的半金属TiB $_2$中的非线性费米子的自旋轨道耦合效应可以忽略不计。在费米能级以下的能带交叉处，可以清楚地观察到两组狄拉克结环，一组围绕水平镜面$σ_h$中的布里渊区（BZ）拐角，另一组围绕垂直镜面$σ_v$中的BZ中心，而不受其他能带的干扰。形成狄拉克节环的线性色散宽达2 eV。我们进一步观察到，两组节点环沿$Γ$ - $K$方向连接在一起，构成了一个中间链路配置。TiB $_2$具有简单的电子结构，Dirac节链主要构成费米面，这表明TiB是研究和应用与非线性费米子相关的新物理性质的重要平台。
2018-08-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Nonsymmorphic-symmetry-protected hourglass Dirac loop, nodal line, and Dirac point in bulk and monolayer $X_3$SiTe$_6$ ($X=$ Ta, Nb)
非对称空间群对称性可以在拓扑金属和半金属中产生奇异的带交叉。在这里，基于对称性分析和第一性原理计算，我们揭示了丰富的带交叉功能在现有的层状化合物Ta $_3$ SiTe $_6$和Nb $_3$ SiTe $_6$，使非对称性。我们发现，在没有自旋轨道耦合（SOC），这些三维（3D）的块状材料具有偶然的狄拉克环和基本的四重节线。在SOC存在的情况下，出现了一个沙漏狄拉克环--一个四重退化节环，其上的每一点都是沙漏型色散的颈点。我们发现，这种有趣的带交叉类型的非对称空间群对称性的保护和支配，它会引起鼓面状的表面状态。此外，我们还研究了这些材料的单层形式。我们发现，这些二维（2D）单层主机节线在SOC的情况下，和节线转换为必要的自旋轨道狄拉克点时，SOC被包括在内。我们的工作提出了一个现实的材料平台，探索迷人的物理与非对称带交叉在3D和2D系统。
2018-01-17 cond-mat.mtrl-sci
Discovery of two-dimensional Dirac nodal line fermions in monolayer Cu2Si
拓扑节线半金属是一种新型的材料量子态，具有拓扑非平凡的价带和导带，它们在费米能级附近相交。这种奇特的能带结构可以导致各种新颖的性质，如长程库仑相互作用和平坦的朗道能级。最近，在PtSn 4、ZrSi S、TlTaSe 2和PbTaSe 2等几种体材料中观察到了拓扑结线。然而，在二维材料中，对节线费米子的实验研究还很缺乏。在这里，我们报告的发现二维狄拉克节线费米子在单层Cu2Si的基础上结合理论计算和角度分辨光电子能谱测量。Cu2Si中的狄拉克节线形成两个以Γ点为中心的同心环，并受到镜面反射对称性的保护。我们的研究结果建立了Cu2Si作为一个新的平台，研究二维狄拉克材料的新的物理性质，并提供了新的机会，实现高速低功耗器件。
2017-08-18 cond-mat.mtrl-sci
Symmetry-protected Dirac nodal lines and large spin Hall effect in $\mathbf{V_6Sb_4}$ with kagome bilayer
近年来，一类具有特殊结构的金属\textit{A} $\mathrm{V_3Sb_5}$（\textit{A} =K，Rb，and Cs）由于实现了量子有序和非平凡拓扑的纠缠而引起了人们的极大关注。然而，这些化合物已被鉴定为具有复杂的能带结构。因此，设计和合成具有简单能带拓扑结构和良好输运性质的新型可果美材料是非常必要的。在这项研究中，使用第一性原理计算，我们提出的电子性质和本征自旋霍尔效应的V $_6$ Sb $_4$，最新的实验合成的钒基化合物与可果美双层。在没有自旋-轨道耦合（SOC）的情况下，这种化合物是一种狄拉克节线半金属，在费米能级附近具有受保护的节环。在SOC内，自旋-旋转对称性以小的带隙打破节环的带隙。基于Wannier紧束缚方法和Kubo公式，我们提出了V $_6$ Sb $_4$的大自旋霍尔效应，它本质上源于自旋Berry曲率.我们的工作进一步扩展了具有奇异量子序的自旋电子学中的应用。
2022-03-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Role of Velocity Field and Principal Axis of Tilted Dirac Cones in Effective Hamlitonan of Non-Coplanar Nodal Loop
本文研究了单组分分子导体[Pd（dddt）_2]中的节线，以理解非共面环上的倾斜狄拉克锥。在以前的工作[J。87，113701（2018）]，基于我们的第一原理能带结构计算，在节环上的相应狄拉克点处计算圆锥的速度，这是一种用2 x 2矩阵导出有效哈密顿量的新方法。然而，节线上的狄拉克锥仅在对称点处完全再现。在本文中，我们表明，我们的改进方法很好地再现了所有的狄拉克锥的合理行为和一个非常小的能量色散的6~meV之间的狄拉克点。利用导带和价带间能隙函数的主轴，给出了速度沿节线的变化。此外，使用这样的有效哈密顿量计算的状态密度接近的化学势和轨道磁化率。
2020-09-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Engineering two-dimensional nodal semimetals in functionalized biphenylene by fluorine adatoms
本研究针对联苯烯网络提出新能带调控方案，揭示了其II型狄拉克费米子的形成机制，并证明通过周期性氟化可构建多种狄拉克费米子与节点线半金属，氟原子通过调控相消干涉和镜面对称性发挥关键作用。
2024-01-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
De Haas - van Alphen study of the Dirac nodal-line semimetal candidate TaPtTe$_5$
该研究通过磁转矩测量开展狄拉克节线半金属候选材料TaPtTe$_5$的量子振荡研究，实验结果与能带计算一致，补充了相关稀缺数据。
2025-07-29 cond-mat.mtrl-sci
Topological Nodal Line Semimetal and Dirac Semimetal State in Antiperovskite Cu$_3$PdN
基于第一性原理计算和有效模型分析，我们提出了立方反钙钛矿材料Cu $_3$ PdN在忽略自旋轨道耦合（SOC）时，由于时间反演和反转对称性的共存，可以保持三维拓扑节线半金属态.由于立方对称性，总共有三个节线圆。还导出了“鼓头”状表面平坦带。当包含SOC时，每个节线演化为一对受C $_4$晶体对称性保护的稳定的3D狄拉克点。这与迄今已知的狄拉克半金属，如Na $_3$ Bi和Cd $_3$ As $_2$，都只有一对狄拉克点有显著的区别。一旦C $_4$对称性被破缺，狄拉克点被带隙，系统成为具有（1;111）Z $_2$指数的强拓扑绝缘体。
2015-05-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
From Type-II Triply Degenerate Nodal Points and Three-Band Nodal Rings to Type-II Dirac Points in Centrosymmetric Zirconium Oxide
利用第一性原理计算，在忽略自旋-轨道耦合（SOC）的情况下，我们发现ZrO是一种同时存在三对II型三重简并节点（TNP）和三个节点环（NR）的拓扑材料.值得注意的是，TNP位于费米能附近，沿倾斜方向具有大的线性能量范围（> 1 eV），并且NR由三个强纠缠带形成。在保绿菌株作用下，每个NR在衰退前会进化成4个小滴状NR，与通常的双带NR相比，其进化过程明显不同。当包含SOC时，TNP将转化为II型狄拉克点，而所有NR都已张开。值得注意的是，第二类狄拉克点继承了TNP的优点：位于费米能附近，并表现出大的线性能量范围。这两个功能便于观察有趣的现象引起的第二类分散。讨论了非平凡带交叉的对称性保护和低能哈密顿量。
2017-11-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Nearly massless Dirac fermions and strong Zeeman splitting in the nodal-line semimetal ZrSiS probed by de Haas--van Alphen quantum oscillations
拓扑半金属代表了一类新的量子材料承载狄拉克/外尔费米子。拓扑费米子的基本性质可以通过量子振荡来揭示。在这里，我们提出了第一个系统的de Haas-van Alphen（dHvA）振荡研究最近发现的拓扑狄拉克线半金属ZrSiS。从dHvA振荡的角度依赖性，我们已经揭示了各向异性狄拉克带在ZrSiS和发现令人惊讶的强塞曼分裂在低磁场。从塞曼分裂峰的分离估计的Landé g因子高达38。从dHvA振荡的分析，我们还发现了近零的有效质量和非常高的量子迁移率的狄拉克费米子在ZrSiS。这些结果揭示了新的狄拉克费米子物理的ZrSiS的性质。
2017-07-24 cond-mat.mtrl-sci
Coexistence of hourglass Weyl and Dirac nodal line phonons in orthorhombic-type KCuS
与电子系统平行，拓扑学的概念已经扩展到声子，这导致了拓扑声子的诞生。最近，已经提出了节点声子、节点线声子和节点表面声子，并且已经预测了固态材料中的少数候选材料。在这项工作中，基于对称性分析和第一性原理计算，我们提出了沙漏Weyl节线（HWNL）声子和狄拉克节线（DNL）声子共存的声子色散的一个单一的材料，KCuS，具有$Pnma$型结构。HWNL和DNL在频率上相对平坦，并且与其他声子带很好地分离。相应的拓扑声子表面态只出现在[100]面和[001]面，与典型的声子谱线材料不同。基于Zak相位计算解释了这种现象的原因。我们的工作，第一次，证明了不同类型的简并声子节线可以在一个单一的材料。因此，KCuS可以被看作是一个很好的平台，研究HWNL声子和DNL声子之间的纠缠。
2021-05-09 cond-mat.mtrl-sci
Double-bowl State in photonic Dirac nodal line semimetal
在过去的十年里，拓扑材料在电子系统和经典波中的绝缘体和半金属中的应用激增。拓扑半金属表现出拓扑保护带退化，如节点和节线。具有四重线简并的Dirac节线半金属（DNLS）引起了人们的特别关注。DNLS已经在电子系统中进行了研究，但没有光子DNLS。在这项工作中，我们提供了一个新的机制，这是唯一的光子系统，研究严格的光子DNLS。当截断时，光子DNLS表现出双碗态（DBS），它包括两组垂直偏振的表面态。与其他光子系统中的非简并表面态形成鲜明对比，这里的两组表面态在整个光谱范围内几乎是简并的。DBS和体狄拉克节环（DNR）沿相关方向的色散，实验解决。
2021-08-20 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Endless Dirac nodal lines in kagome-metal Ni3In2S2
拓扑半金属是量子材料的前沿。在多频带电子系统中，拓扑带交叉可以形成闭合曲线，称为节点线。在自旋-轨道耦合和/或自旋破缺操作的存在下，拓扑节线可以破缺成Dirac/Weyl节点，并产生新的输运性质，如手征反常和巨反常霍尔效应.最近在kagome金属Co_3Sn_2S_2中观察到了时间反转破缺诱导的Weyl费米子，引起了人们对多带kagome系统中的谱线激发的兴趣。在这里，使用第一性原理计算和基于对称性的指示剂理论，我们发现六个无尽的节线沿堆叠方向的kagome层和两个节环在kagome平面在Ni 3 In 2S 2。角分辨光电子能谱证实了这种线性双相电子结构，在9 T下产生了高达2000%的大磁电阻。我们的研究结果建立了一个多样的拓扑景观的多频带戈薇金属。
2022-07-21 cond-mat.mtrl-sci
Ferromagnetic Dirac-Nodal Semimetal Phase of Stretched Chromium Dioxide
通过第一性原理计算，我们发现在室温下，在小的拉伸静液压应变下，二氧化铬（一种广泛应用于磁带应用的材料）中的狄拉克线半金属相可以与铁磁有序共存.一个接近费米能的理想平坦狄拉克节环被放置在垂直于磁序的布里渊区的反射不变边界上，并且在拓扑上受到磁群$D_{4h}(C_{4h})$的幺正镜像对称性的保护，它将相应的Berry相位量子化为$π$的整数倍。通过证明只有拓扑保护的节环能在对称性$D_{4h}(C_{4h})$的小的各向异性应变下持续存在，而其他表面上的带接触点一般是不存在的，证明了拓扑依赖的拓扑稳定性.我们的工作为研究狄拉克磁力线和鼓面费米子的新物理和潜在应用提供了一个实用的平台，特别是与铁磁性质有关的那些
2017-05-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Dirac nodal line metal for topological antiferromagnetic spintronics
拓扑反铁磁自旋电子学是一个新兴的研究领域，它利用Néel矢量来控制拓扑电子态和相关的自旋相关输运性质。最近发现的Néel自旋轨道力矩已经被提出来电操纵反铁磁体中的狄拉克带交叉;然而，在实践中实现这些特性的可靠AFM材料缺失。在这里，我们预测，室温AFM金属MnPd $_{2}$允许电控制的狄拉克节线的Néel自旋轨道扭矩。基于第一性原理密度泛函理论的计算，我们证明了Néel矢量的重新取向导致了费米能级处的色散Dirac节线的带隙态和受保护的简并态之间的转换.计算出的自旋霍尔电导率强烈依赖于Néel矢量取向，并可用于实验检测使用建议的自旋轨道扭矩设备的预测效果。我们的研究结果表明，原子力显微镜狄拉克节线金属锰钯$_{2}$代表了一个有前途的材料的拓扑原子力显微镜自旋电子学。
2019-01-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantum oscillations and anisotropic magnetoresistance in the quasi-two-dimensional Dirac nodal line superconductor $\mathrm{YbSb_2}$
该研究通过磁输运实验与DFT计算，证实准二维I型超导体YbSb2为狄拉克节线半金属，并揭示其复杂费米面，为拓扑与超导相互作用研究提供平台。
2025-10-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Berry Phase of Dirac Nodal Line Semimetal in Single-Component Molecular Conductor
研究了单组分分子导体[Pd（dddt）$_2$ ]的Dirac节线半金属的Berry相位和曲率.在紧束缚模型的基础上，利用双带模型，证明了Berry曲率$\bm{B}(\bm{k})$存在于节线的一个环上，在节线上Berry相位由$\bm{B}(\bm{k})$的表面积分得到. Berry相位，也称为Zak相位，也是由Berry连接沿布里渊区边界的两个等效点之间的线的一维积分计算的。可能的实验进行了讨论的Berry相。
2018-09-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Dirac nodal lines and induced spin Hall effect in metallic rutile oxides
我们在金属金红石氧化物IrO $_2$、OsO $_2$和RuO $_2$的能带结构中发现了狄拉克结线（DNL），并揭示了这些结线所贡献的大的自旋霍尔电导，这解释了最近发现的IrO $_2$的强自旋霍尔效应（SHE）.存在两种类型的DNL。第一种类型形成DNL网络，其在整个布里渊区中延伸，并且仅在不存在自旋轨道耦合（SOC）的情况下出现，其在边界上诱导表面态。由于SOC诱导的能带反交叉，在这些化合物中可以实现大的本征SHE。第二种类型出现在布里渊区边缘，由于非对称对称性的保护，对SOC是稳定的。除了报道新的DNL材料外，我们的工作揭示了DNL和SHE之间的一般关系，为Dirac结材料在自旋电子学中的应用指明了一条道路。
2017-01-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Enhanced electron correlations in the new binary stannide PdSn4: a homologue of the Dirac nodal arc semimetal PtSn4
半金属线的出现，即系统中的传导和价带沿着布里渊区内的闭合轨迹（线或环）相互交叉，为拓扑凝聚态的探索开辟了一个新的舞台，其中，由于费米能级附近的态密度消失，电子相关效应也可能发挥重要作用。然而，尽管概念上如此丰富，但实际上实现环形费米子的材料很少，只有PbTaSe 2，ZrSiS和PtSn 4是唯一有希望的已知候选者。在这里，我们报告的合成和物理性质的一个新的化合物PdSn 4，是同构的PtSn 4，但具有准粒子与显着增强的有效质量。此外，PdSn 4显示出不寻常的极角磁阻，在一定的磁场方向，随磁场线性变化高达55特斯拉。我们的研究表明，与其同系物PtSn 4的低激发最近被声称拥有狄拉克节点弧，PdSn 4可能是一个很有前途的候选人在寻找新的拓扑状态增强相关效应。
2017-07-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Oxygen vacancy-driven orbital multichannel Kondo effect in Dirac nodal line metals IrO2 and RuO2
强电子相关性一直被认为是推动物质新相出现的原因。一个广为人知的例子是高温超导性，它不能用标准的弱耦合理论来理解。伴随双通道近藤效应形成的奇异性质，包括在低能极限出现非常规金属态，也源于强电子相互作用。尽管它在非标准金属行为的形成中扮演着典型的角色，但其出现所需的严格条件使得在真实量子材料中观察双轨道双通道近藤效应变得困难，如果不是不可能的话。我们报告的观测轨道的一个和两个通道的近藤物理学的狄拉克节线金属IrO2和RuO2纳米线，并表明，对称性，强制狄拉克节线的存在，也促进了形成的狄拉克近藤相关。因此，金红石氧化物纳米结构形成了一个多功能的量子物质平台，以设计和探索物质的内在相互作用的拓扑状态。
2020-09-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el quant-ph
NMR verification of Dirac nodal lines in a single-component molecular conductor
狄拉克节线（DNL）是无质量狄拉克费米子的一种新形式，它沿着动量空间中的线存在。在这里，我们验证真正的DNL的分子材料，[Ni（dmdt）$_2$ ]，结合NMR实验和数值模拟。NMR光谱位移和自旋-晶格弛豫速率除以温度，$1/T_1T$，分别随温度线性和二次下降，并在低温下变得恒定，与具有小费米口袋的轻微色散DNL一致。这些结果与DNLs的模型模拟的比较揭示了费米速度的抑制和由于电子相关以及朗道量子化的影响的反铁磁波动的增强。本研究为核磁共振识别DNL和评价相关效应提供了示范。
2022-12-28 cond-mat.mtrl-sci
Double Dirac Nodal Line Semimetal with Torus Surface State
我们提出了一类节线半金属，主机的八倍退化的双狄拉克节线（DDNL）与可忽略的自旋轨道耦合。我们发现230个空间群中只有5个拥有DDNL。DDNL可以看作是两个狄拉克节线的组合，并且具有平凡的Berry相位。这导致两种可能的但完全不同的表面状态，即，覆盖整个表面布里渊区的环面表面状态和根本没有表面状态。基于第一性原理计算，我们预测储氢材料LiBH是一种理想的DDNL半金属，其线位于费米能级，能量相对平坦，线性能量范围较大.有趣的是，DDNL的两种新颖的表面态都可以在LiBH中实现。此外，我们预测，与磁场平行的DDNL，由于Kramers类简并的DDNL的朗道能级是双简并的，并有一个双简并零模。
2021-01-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Endless Dirac nodal lines and high mobility in kagome semimetal Ni3In2Se2 single crystal
本文研究了Ni3In2Se2 kagome拓扑半金属的电子输运性质与第一性原理计算，发现其存在六条无尽Dirac节线及两个节环，揭示了双机制散射主导的电阻率及高迁移率与高磁阻的物理起源。
2024-01-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Topological Dirac Nodal Lines and Surface Charges in fcc Alkaline Earth Metals
在单线半金属中，能隙沿${\bf k}$空间中的环闭合，这些环不在高对称点上。节线出现的典型机制涉及镜像对称和$π$ Berry相。在这里，我们通过从头计算表明，fcc的钙（Ca），锶（Sr）和镱（Yb）的拓扑节点线与$π$贝里相附近的费米能级，当自旋轨道相互作用被忽略。特别是，Ca在高压下变成了半金属。由于节线，Zak相位根据波矢${\bf k}$变为$π$或0，并且$π$ Zak相位导致表面极化电荷。载流子最终屏蔽它，留下大的表面偶极子。在具有节线的材料中，当存在重吸附原子时，大的表面极化电荷和出射鼓面表面态都增强了Rashba分裂，正如我们已经证明的那样，在Bi/Sr（111）和Bi/Ag（111）中发生。
2017-02-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Observation of fourfold Dirac nodal line semimetal and its unconventional surface responses in sonic crystals
本文首次在声子晶体中实验观测到四重简并狄拉克节线半金属，揭示其Berry相位为2π并导致环面表面态或完全无表面态等非常规表面响应，为声表面波灵活操控开辟新方向。
2023-07-07 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Low-frequency quantum oscillations in LaRhIn$_5$: Dirac point or nodal line?
本文针对LaRhIn$_5$中约7 T的低频量子振荡，质疑现有方法无法区分狄拉克点与节线载流子，并探讨该频率的物理起源。
2023-03-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Illuminating the Bragg intersections as roots of Dirac nodal lines and high-order van Hove singularities
本文理论研究了弱晶格势下均匀电子模型中多个Bragg平面线性交叉处的调制机制，揭示了其诱导Dirac节线和高阶van Hove奇点的原理，并成功解释了高温超导体H$_{3}$S中的DOS峰值现象。
2024-07-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con physics.comp-ph
Non-quadratic transverse magnetoresistance of the nodal line Dirac semimetal InBi
本文研究了节线Dirac半金属InBi的横向磁电阻。发现磁电阻不是二次的。在小磁场区域$ B\lesssim 0.1$ ~T中，它的特征在于高曲率，在中等磁场区域中，它由线性和二次贡献之和描述，并且在大磁场区域$ B\gtrsim 1$ ~T中，它接近具有比其零场值小几倍的曲率的二次定律。提出了一个唯象方程，允许描述的整个依赖性的电阻上的磁场的误差不超过百分之几的测量误差。
2019-12-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Pseudo Dirac Nodal Sphere: Unusual Electronic Structure and Material Realization
在三维动量空间中，导带和价带交叉于零维Dirac节点（DNPs）或一维Dirac节点线（DNLs）的拓扑半金属（TSM）由于其奇异的电子性质而引起了人们的广泛关注.在这里，我们推广的TSM状态进一步到一个更高的对称性和更高的维度的伪狄拉克节球（PDNS）状态，与带交叉形成一个二维的封闭的费米能级球。PDNS态的特征在于由多个交叉DNL组成的球形骨架，而DNL之间的带简并近似由弱相互作用维持。它表现出一些独特的电子性质和低能激发，如不同于DNPs和DNLs的集体等离子体激元。基于晶体的对称性，我们从理论上证明了两种可能的PDNS态，并确定了所有可能的带交叉与一维不可约表示对形成PDNS态在32个点群。重要的是，我们发现应变MH3（M= Y，Ho，Tb，Nd）和Si_3N_2是实现这两种PDNS态的候选材料。作为一种高对称性要求的态，PDNS半金属可以被看作是其他拓扑能隙态和无能隙态的“母相”。
2018-08-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Temperature and excitation energy dependence of Raman scattering in nodal line Dirac semimetal ZrAs_{2}
本研究通过拉曼光谱探究节线狄拉克半金属ZrAs₂的声子模式与激发、温度依赖特性，揭示量子干涉、Fano效应及电子-声子耦合对声子行为的关键作用。
2024-05-14 cond-mat.mtrl-sci
Dirac Nodal Line and Rashba Splitting Surface States in Nonsymmorphic ZrGeTe
狄拉克半金属（DSM）是具有对称性增强的体狄拉克节点的石墨烯的三维类似物。在各种DSM中，ZrSiS由于其三维Dirac节线受到非对称性的保护，近年来引起了人们更多的兴趣。它实际上属于一个具有独特量子现象的同构化合物大家族。在这里，我们提出了一个全面的研究的第一性原理计算，角分辨光电子能谱（ARPES）测量，和扫描隧道显微镜（STM）实验上的ZrGeTe，一个成员的ZrSiS家族具有较强的自旋轨道耦合（SOC）。我们的能带结构计算表明，在具有Rashba分裂螺旋自旋织构的$\bar{X}$上存在浮动无隙表面态，这一点被我们的ARPES测量所证实。我们还进行准粒子散射干涉（QPI）成像，并找到几个q矢量，与其他家族化合物中没有观察到的两个Umklapp散射矢量。所有的q矢量都可以用联合态密度（JDOS）模拟来识别。我们的结果显示了ZrGeTe有趣的电子结构，并可能有利于利用其奇异的量子态在未来的潜在应用。
2019-12-15 cond-mat.mtrl-sci
New Nanoporous Graphyne Monolayer as Nodal Line Semimetal: Double Dirac Points with an Ultrahigh Fermi Velocity
二维碳材料在纳米材料中占有重要地位。我们提出了一种新的碳单分子层，命名为六方-4，4，4-石墨炔（H4，4，4-graphyne），它是由矩形碳环和碳三键组成的纳米多孔结构。利用第一性原理计算，我们系统地研究了这种新材料的结构、稳定性和能带结构。我们发现它的能量比一些实验碳材料的能量低得多，并且至少在1500 K以下是稳定的。与其他二维碳单分子膜的单Dirac点能带结构不同，H4，4，4-石墨炔的能带结构沿高对称点呈现双Dirac点，对应的费米速度（1.04~1.27 * 106 m/s）不对称，且高于石墨烯。这些双狄拉克点的起源可以追溯到节线态，这可以很好地解释了紧束缚模型。当H4，4，4-石墨炔被放置在BN衬底的顶部时形成莫尔超结构，同时保持双狄拉克点。这些性质使得H4，4，4-石墨炔成为一种有前途的半金属材料，用于高速电子器件。
2018-03-18 cond-mat.mtrl-sci
Highly anisotropic interlayer magnetoresistance in ZrSiS nodal-line Dirac semimetal
我们煽动的角度相关的磁电阻（AMR）的层状双线狄拉克半金属ZrSiS的面内和面外的电流方向。这种材料最近揭示了一种有趣的蝴蝶形平面AMR，但还没有很好地理解。我们的测量极性的平面外AMR显示了一个令人惊讶的不同的响应与明显的尖点状功能。当磁场在$a$ - $b$平面中取向时，尖点状各向异性达到最大值。此外，方位面外电流方向的AMR表现出非常强的四重$a$ - $b$平面各向异性。结合第一性原理计算的费米面与玻尔兹曼的半经典输运理论，我们再现并解释了所有的突出特点的不寻常的行为的面内和面外AMR。我们也能够澄清的起源强非饱和横向磁电阻作为不完善的电荷载流子补偿和开放轨道的影响。最后，结合我们的理论模型和实验数据，我们估算了在1.8 K下，我们的ZrSiS样品中$2.6\times10^{-14}$ ~s的平均弛豫时间和$15$ ~nm的平均自由程。
2019-04-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Topological piezoelectric effect and parity anomaly in nodal line semimetals
晶格变形作为有效轴向矢量场作用于狄拉克材料的低能激发。这允许通过对轴向规范场的响应来直接检测狄拉克材料的量子异常。研究了Dirac节线半金属中晶格振动引起的宇称反常，建立了拓扑压电效应，即，周期性晶格变形产生横向于变形场的拓扑霍尔电流。由这种压电效应引起的电流是无耗散的，其大小完全由节环的长度决定，导致半量子化的输运系数。我们的理论建议可以在实验上实现在各种节线半金属，如CaAgP和Ca $_{_3}$ P ${_2}$。
2020-12-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tunable Dirac nodal line in orthorhombic RuO$_2$
本研究通过实验与计算结合，发现RuO₂在13GPa以上发生四方到正交的铁弹性结构转变，正交相含可调狄拉克节线，其晶体场分裂增大导致压致变色，为探索拓扑电子材料提供新体系。
2024-11-17 cond-mat.mtrl-sci
A topological Hund nodal line antiferromagnet
本研究结合角分辨光电子能谱与多种理论计算，在反铁磁体YMn₂Ge₂中发现由多重对称性保护的狄拉克节线，揭示其轨道依赖的洪德耦合重整化效应，提出反铁磁洪德节线的新概念。
2024-08-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el physics.app-ph
Photoemission Spectroscopic Evidence for the Dirac Nodal Line in Monoclinic Semimetal SrAs$_3$
具有奇异量子特性的拓扑线半金属在动量空间中表现出受量子保护的线接触体能带交叉。然而，在大多数已识别的拓扑结线化合物中，这些拓扑非平凡结线被费米能级处的复杂拓扑平凡态（$E_F$）所包围，这将给它们的识别和进一步的应用带来困难。利用角分辨光电子能谱和第一性原理计算，我们提供了令人信服的证据，狄拉克线费米子的存在，在单斜半金属SrAs $_3$，这是接近$E_F$和远离分心的复杂平凡的费米面或表面状态。计算结果表明，在$E_F$附近的\emph{Y}附近，两个宇称相反的能带发生反转，在$Γ$ - \emph{Y} - \emph{S}平面上形成单节环，自旋轨道耦合效应可以忽略.我们跟踪这些带交叉，然后明确地确定了完整的节环定量，这提供了一个关键的实验支持的预测在CaP $_3$家庭的材料的线费米子。SrAs $_3$在$E_F$周围具有简单的拓扑非平凡体电子态，且不干扰自然解理面上的表面态，有望成为拓扑量子态研究和应用的潜在平台。
2019-08-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Unveiling three types of fermions in a nodal ring topological semimetal through magneto-optical transitions
本研究通过轴分辨磁光测量揭示了 nodal ring 拓扑半金属 SrAs₃中的三类费米子（狄拉克、半狄拉克、经典），明确其起源，证实 nodal ring 可承载多种费米子，为拓扑半金属研究提供重要平台。
2025-02-06 cond-mat.mtrl-sci
Ferromagnetic helical nodal line and Kane-Mele spin-orbit coupling in kagome metal Fe3Sn2
二维kagome晶格在其布里渊区角K和K '处承载狄拉克费米子，类似于蜂窝晶格。在铁磁kagome金属Fe $_3$ Sn $_2$的电子结构的密度泛函理论中，在没有自旋轨道耦合的情况下，我们确定了两个能量分裂的螺旋节线，该节线在K和K'附近沿着$z$缠绕，这是由kagome层的三角堆叠产生的。我们发现，跨越A-A堆叠的跳跃引入了能量的层分裂，而跨越A-B堆叠的跳跃控制了螺旋节线的动量空间振幅。自旋-轨道耦合的效果被发现类似于凯恩-梅勒项，其中的节线可以完全缺口准二维大质量狄拉克费米子，或保持在离散的外尔点取决于铁磁矩取向的间隙。除了在数值上建立Fe $_3$ Sn $_2$作为模型狄拉克kagome金属，我们的研究结果提供了深入了解材料设计的拓扑相从晶格的角度来看，其中范例低维晶格模型往往发现实现在晶体材料的三维堆叠。
2021-03-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
