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
Plasmon mode as a detection of the chiral anomaly in Weyl semimetals
Weyl半金属是一类在动量空间中具有非平凡拓扑的三维无隙半金属。外尔半金属中的手征反常表现为平行电场和磁场诱导的相反手征的外尔节点之间的电荷不平衡。在无规相位近似下，我们研究了手征反常对本征和掺杂Weyl半金属中等离激元模的影响。我们证明了手征异常引起的内禀外尔半金属不同的等离子体振子模式。我们还发现手征反常导致了掺杂外尔半金属等离子体激元色散的一些奇异性质。因此，非常规的等离子体激元模式作为一个签名的手征异常外尔半金属，等离子体激元的光谱提供了一个适当的方式来检测的Lifshitz转变。
2015-01-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
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
Tunable Weyl Points in Periodically Driven Nodal Line Semimetals
Weyl半金属和节线半金属分别在零维点和一维线上具有线性带接触。我们预言，圆偏振光驱动节线半金属成为外尔半金属。由此获得的Floquet Weyl点可由入射光调谐，这使得能够以高度可控的方式对它们进行研究。从节线半金属到外尔半金属的过渡伴随着一个大的和可调的反常霍尔电导率的出现。我们的预测是实验测试的薄膜样品中的传输测量或泵浦探测角分辨光电子能谱。
2016-08-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.quant-gas
Theory of magnetic oscillations in Weyl semimetals
Weyl半金属是一类新的Dirac材料，在三维空间中具有体能量节点。本文研究了外尔半金属在外加磁场作用下的力学行为。我们推导出的状态密度，电子比热，和磁化，直流电导率和热导率的量子振荡的表达式。我们发现在量子振荡的相移，区分外尔半金属从传统的三维薛定谔费米子。
2014-03-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
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
Experimental discovery of Weyl semimetal TaAs
外尔半金属是一类可以被视为石墨烯破坏时间反转或反转对称的三维类似物的材料。外尔半金属中的电子表现为外尔费米子，它具有许多奇异的性质，如手征反常和晶体动量空间中的磁单极。外尔半金属的表面态在两个相对的表面上显示出一对纠缠的费米弧。然而，外尔半金属的存在尚未得到实验证明。在这里，我们报告的实验实现的Weyl半金属TaAs通过观察费米弧形成的表面状态，使用角分辨光电子能谱。我们的第一性原理计算，匹配非常好的实验结果，进一步证实了TaAs是外尔半金属。
2015-08-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Disorder-induced exceptional and hybrid rings in Weyl/Dirac semimetals
Weyl Hamilton的非厄米性导致了Weyl例外环和Weyl例外环内部的平坦带的实现。近年来，非厄米物理的研究平台扩展到了准粒子具有有限寿命的多体或无序系统。在这里，我们澄清，偏离幺正极限在无序Weyl半金属导致的Weyl例外环的产生，无论散射势的细节。在拓扑狄拉克半金属的情况下，实现了混合环和平坦带的复能量本征值的无涡性。这种情况适用于任何外尔或狄拉克半金属。这些效应可以通过光电发射或准粒子干涉实验检测到。
2019-12-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Symmetry-protected ideal Weyl semimetal in HgTe-class materials
理想的外尔半金属，其所有外尔节点都精确地处于费米能级，并且在体中没有共存的平凡费米表面，类似于石墨烯，可以具有深层次的物理学特征，例如由手征异常引起的奇异输运现象。在这里，我们表明，碲化汞和半Heusler化合物，在很宽的范围内的面内压缩应变，可以在自然界中实现理想的外尔半金属与四对外尔节点和拓扑表面费米弧的材料。一般来说，我们发现，碲汞类材料的非平凡的带反转和非中心对称性提供了一个有前途的舞台，实现理想的外尔半金属。这种理想的外尔半金属可以进一步提供一个独特的平台来研究涌现现象，例如理想外尔费米子和半赫斯勒化合物LaPtBi中超导性之间的相互作用。
2016-03-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Possible topological phases of bulk magnetically doped Bi2Se3: turning a topological band insulator into the Weyl semimetal
讨论了在磁掺杂拓扑带绝缘体中实现外尔半金属相的可能性。当磁矩为铁磁极化时，由于拓扑质量和磁质量的竞争，系统中存在三个相：拓扑带绝缘相、Weyl半金属相和平凡相.从拓扑绝缘体在Dirac点附近的一般连续哈密顿量出发，导出了Weyl点的低能理论，例如Bi_{2} Se_{3}在$Γ$点附近的${\bf k} \cdot {\bf p}$理论.在此基础上，我们引入金刚石晶格上的微观紧束缚模型来描述磁掺杂拓扑绝缘体，发现了Weyl半金属相。我们还讨论了外尔半金属相对反常霍尔效应的尺寸交叉。最后，我们讨论了外尔半金属相的实验情况。
2012-06-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Role of topological charges in the nonlinear-optical response from Weyl semimetals
本研究探究拓扑荷对多外尔半金属非线性光学响应的影响，发现激光驱动电流、反常电流均带拓扑荷特征，强场下反常电流与拓扑荷不再成正比，且拓扑荷显著影响高次谐波的产率与能量截止值。
2023-06-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Weyl Semimetal Path to Valley Filtering in Graphene
我们提出了一种设备，其中石墨烯片耦合到Weyl半金属，允许物理访问的隧道从二维到三维无质量狄拉克费米子的研究。由于重建的能带结构，我们发现，这种设备作为一个强大的谷过滤器的石墨烯片中的电子。我们表明，通过适当的对齐，外尔半金属在两个石墨烯谷之一的电流，而允许电流在其他畅通无阻。与其他提出的谷滤波器相比，我们提出的器件的机制发生在石墨烯片的主体中，从而避免了对仔细成形的边缘或尺寸的需要。
2021-02-25 cond-mat.mes-hall
Emergent induction in magnetic Weyl semimetals
The University of Tokyo（东京大学）；Kyoto University（京都大学）
研究磁外尔半金属中的涌现电磁响应，通过有效双带模型推导磁电响应公式，包括带内和带间贡献，应用于极性外尔铁磁体模型，揭示环形矩动力学与涌现感应响应的关系及外尔半金属拓扑性质对电磁响应的影响。
2026-07-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Chiral Wave-packet Scattering in Weyl Semimetals
在量子力学中，粒子最好用波包而不是平面波来描述。本文研究了不同手征的低能Weyl费米子在Weyl半金属中的波包散射问题。结果表明，在单杂质散射过程中，波包获得了手征保护的位移。更重要的是，手性保护的位移会导致反常散射几率，从而影响外尔半金属的输运性质。我们发现，当费米能级接近Weyl节点时，输运寿命与量子寿命之比急剧增加，从而解释了拓扑（Weyl或Dirac）半金属中实验观察到的量子迁移率.
2016-06-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Dirac and Weyl Semimetal in XYBi (X=Ba, Eu; Y=Cu, Ag and Au)
Weyl和Dirac半金属由于其新颖的性质，近年来引起了人们的广泛关注.结合第一性原理计算和有效模型分析，我们预测了BaYBi（Y=Au，Ag和Cu）化合物是Dirac半金属.至于磁性化合物EuYBi，虽然时间反演对称性被破坏，但它们的长程磁序不能将狄拉克点分裂成成对的Weyl点。但我们认为Ba离子部分取代Eu离子可以实现Weyl半金属。
2014-11-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Two-dimensional quadratic double Weyl semimetal
非常规Weyl半金属在凝聚态物理和材料科学中引起了广泛的研究兴趣，但在二维空间中却非常罕见。本文基于对称性分析和第一性原理电子结构计算，预测Si/Bi van der Waals异质结是一个二维非常规的二次双Weyl半金属结构，具有强的自旋轨道耦合（SOC）.虽然不受异质结构的C3 v双群对称性的保护，但二维二次双Weyl半金属对于高达6.64%的压缩应变是稳定的。随着应变的进一步增加，系统转变为平凡的半金属，其中相边界是二维三重简并半金属态。Kane-Mele紧束缚模型计算表明，二次双Weyl相是Rashba SOC和邻近效应增强的本征SOC之间竞争的结果，而二次双Weyl半金属通过打破镜像对称性，既可以转变为量子自旋霍尔绝缘体，也可以转变为量子谷霍尔绝缘体.因此，Si/Bi异质结构是研究二维双Weyl半金属和其他新型拓扑相的奇异物理的极好平台。
2022-07-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Bulk Hydrodynamic Transport in Weyl Semimetals
本文探究外尔半金属体流体动力学输运中集体纵向模式（等离子体激元）的作用，发现其有隙但能隙可通过降温和降低化学势缩小至热可及，且在电荷中性附近极洁净样品中会影响热导率与粘度。
2025-04-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quasiparticle interference on type-I and type-II Weyl semimetal surfaces: a review
Weyl半金属是拓扑材料家族中的一个新成员，其主要特征是在体相中具有一对单简并的Weyl锥，在节点附近具有线性色散，在表面上具有费米弧。根据系统是否保持或违反洛伦兹对称性，外尔半金属可以分为两类。光电子能谱测量证实TaAs类和WTe 2类Weyl半金属分别为I型和II型。这篇综述文章旨在阐明和阐述Weyl半金属的基本概念以及I型和II型Weyl半金属的准粒子干涉实验。对揭示费米弧表面态的独特性质--表面载流子的拓扑阱效应，费米弧表面态的弱束缚性质，表面上与轨道有关的散射通道，镜像对称保护的表面Dirac锥等结果进行了概括性的讨论.最后，展望了准粒子干涉技术在拓扑材料中的应用前景。
2018-05-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electrically tunable valley polarization in Weyl semimetals with tilted energy dispersion
National University of Singapore（新加坡国立大学）；National Taiwan University（台湾大学）；Singapore University of Technology and Design（新加坡科技设计大学）
本研究探究倾斜色散外尔半金属p-n-p结的隧穿输运，发现横截方向倾斜色散会引发不同谷电子的反向手性折射，结合磁势垒选角实现电可控可切换的谷极化，为相关实验与谷电子学等应用铺路。
2018-02-09 cond-mat.mes-hall
Theory of Weyl orbital semimetals and predictions of several materials classes
石墨烯、拓扑绝缘体和Weyl半金属是三种广泛研究的材料类别，它们具有由亚晶格对称性或自旋轨道耦合产生的Dirac或Weyl锥。在这项工作中，我们提出了一个理论的一类新的散装狄拉克和外尔锥，被称为外尔轨道半金属，其中的轨道极化和纹理反转两个电子状态之间的离散动量借给自己到保护狄拉克或外尔锥没有自旋轨道耦合。通过第一性原理能带结构计算，我们还预测了几个Weyl轨道半金属族，包括V $_3$ S $_4$，NiTi 3S 6，BLi和PbO $_2$.我们发现，在这些材料中的一些预测的最高费米速度甚至大于现有的狄拉克材料。Weyl轨道半金属的合成不仅将Dirac材料的领域从典型的自旋轨道耦合系统和六方晶格扩展到整个周期表，而且还可能为轨道控制电子学或“轨道电子学”开辟新的可能性。
2015-04-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Surface plasmon polaritons in topological Weyl semimetals
我们从理论上考虑外尔半金属中的表面等离子体激元。这些材料包含成对的带接触点-外尔节点-与手性拓扑电荷，这诱导了光学各向异性和通过手性异常的异常输运。我们表明，这些影响，这是不存在于普通金属，有一个直接的基本表现在表面等离子体分散。延迟的外尔表面等离子体激元色散依赖于能量和动量空间中外尔节点的分离。对于时间反演对称性破缺的Weyl半金属，节点之间的距离作为动量空间中的有效外加磁场，Weyl表面等离子体激元色散与普通金属中的磁等离子体激元非常相似.特别是，这意味着非互易表面模式的存在。此外，我们还得到了非延迟Weyl磁等离子体激元模式，它获得了额外的纵向磁场依赖性。这些预测的表面等离子体激元的结果外尔半金属的手性异常的可观察的表现，并可能有技术应用。
2016-06-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Chiral anomaly and giant magnetochiral anisotropy in noncentrosymmetric Weyl semimetals
我们从理论上提出，巨磁手征各向异性实现外尔半金属在非中心对称晶体作为手征异常的结果。磁手征各向异性是电阻率$ρ$的非线性，其取决于电流$\boldsymbol{I}$和磁场$\boldsymbol{B}$作为$ρ=ρ_0 (1 + γ\boldsymbol{I} \cdot \boldsymbol{B})$，并且可以应用于由$\boldsymbol{B}$控制的整流器器件。导出了非中心对称Weyl半金属中的系数$γ$的计算公式。$γ$的公式表明，磁手征各向异性强烈增强时，化学势被调谐到外尔点，和非中心对称外尔半金属，如TaAs可以表现出更大的磁手征各向异性比在其他材料中观察到的。
2016-09-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Magnetoconductivity of type-II Weyl semimetals
第二类外尔半金属的特征是在低能激发下的倾斜线性色散，模仿外尔费米子，但明显违反了洛伦兹不变性，这具有有趣的量子输运性质。基于晶格模型，数值研究了平行电场和磁场中第二类Weyl半金属的磁导率。我们发现，在高场制度下，反对称破缺的II型Weyl半金属的磁导率的符号取决于磁场的方向，而在弱场制度下，总是得到积极的磁导率无论磁场方向。我们发现弱局域化对杂质势的空间范围很敏感。在时间反演对称破缺的II型Weyl半金属中，由于群速度、Berry曲率和磁场的联合作用，系统沿能带倾斜方向表现出正或负的磁导率.
2017-12-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
The Dirac-Weyl semimetal: Coexistence of Dirac and Weyl fermions in polar hexagonal $ABC$ crystals
我们提出，非中心对称的LiGa Ge型六方$ABC$晶体SrHgPb实现了一种新型的拓扑半金属，主机的狄拉克和外尔点在动量空间。由于能带反转，受保护的狄拉克点出现在六重旋转$z$轴上，而六对与六重对称相关的外尔点位于垂直的$k_z=0$平面上。通过研究的电子结构作为一个函数的屈曲的汞铅层，这是起源的反演对称性破缺，我们建立的狄拉克和Weyl费米子的共存定义了一个阶段分离两个拓扑不同的狄拉克半金属。这两种狄拉克半金属的区别在于$k_z=0$平面的$\mathbb{Z}_2$指数和侧表面上相应的二维狄拉克费米子的存在或不存在。我们正式我们的第一性原理计算推导和研究的低能量模型描述的Dirac-Weyl半金属相的哈密顿量。最后，我们提出了其他几种材料的非中心对称的$ABC $材料类，特别是SrHgSn和CaHgSn，作为候选人实现Dirac-Weyl半金属。
2018-02-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Discovery of a new type of topological Weyl fermion semimetal state in Mo$_x$W$_{1-x}$Te$_2$
最近在TaAs中发现的Weyl半金属提供了在自然界中观察到的第一个Weyl费米子，并大大拓宽了拓扑相的分类。然而，在钽砷已被证明具有挑战性的研究丰富的输运现象所产生的紧急外尔费米子。系列Mo $_x$ W $_{1-x}$ Te $_2$是反转破坏的，分层的，可调谐的半金属，已经作为一个有前途的新的电子平台进行研究，最近提出主机II型，或强洛伦兹违反，外尔费米子。本文报道了在$x = 25\%$的Mo $_x$ W $_{1-x}$ Te $_2$中发现外尔半金属。我们使用泵浦探测角分辨光电子能谱（泵浦探测ARPES）直接观察到费米能级以上的拓扑费米弧，证明外尔半金属。计算结果与理论值吻合较好，表明Mo $_x$ W $_{1-x}$ Te $_2$是第一个Ⅱ型Weyl半金属.我们还发现，某些外尔点是在费米能级，使Mo $_x$ W $_{1-x}$ Te $_2$外尔半金属的传输和光学实验的一个有前途的平台。
2016-12-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Floquet multi-Weyl points in crossing-nodal-line semimetals
带负电荷$\pm 1$的Weyl点已被广泛研究，但其负电荷高于$1$的多Weyl点的真实材料还没有被发现.在这篇快速通讯中，我们证明了具有非平凡线连通性的单线半金属为实现Floquet多Weyl点提供了天然的平台.特别是，我们表明，驱动交叉节线的圆偏振光产生双外尔点。此外，我们还证明了在交叉节线半金属和链状半金属中可以观察到电子复合和湮灭。这些建议可以在泵浦探测角分辨光电子能谱实验验证。
2017-07-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.quant-gas
Nonlinear Hall effect in Weyl semimetals induced by chiral anomaly
我们预言了在某些反转对称性破缺的Weyl半金属中存在非线性霍尔效应。当Weyl节点对的能量色散是偏斜的--Weyl锥是“倾斜的”--反常速度和手征反常的协同作用引起非线性霍尔效应。这种霍尔电导率在电场和磁场中都是线性的，并且严重依赖于外尔锥的倾斜。我们还表明，这种效果并不依赖于一个有限的Berry曲率偶极子，相反的内在量子非线性霍尔效应，最近观察到的II型外尔半金属。
2021-01-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Emergent Weyl nodes and Fermi arcs in a Floquet Weyl semimetal
当狄拉克半金属受到圆偏振激光照射时，狄拉克锥分裂成两个外尔节点，并产生一种称为Floquet外尔半金属的非平衡瞬态。我们专注于以前未探索的低频制度，其中的上，下狄拉克带通过多光子过程，这是一个现实的情况下，在固态超快泵浦探测实验相互共振耦合。我们发现一系列新的Weyl节点出现成对的Floquet复制带彼此杂交时。Floquet Weyl半金属的性质与这些Weyl节点的数量、位置和电荷有关，可以随着光的振幅和频率高度调谐。我们利用布里渊-维格纳展开导出了一个有效的低能理论，并在立方晶格上进一步正则化了该理论。从低能哈密顿量中得到的费米电荷可以与我们在数值上发现的晶格上的费米弧的数目相一致。
2016-12-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Floquet Weyl Semimetal Induced by Off-Resonant Light
我们提出了一个Floquet Weyl半金属态可以诱导在三维拓扑绝缘体，无论是磁或非共振光的应用。虚光子过程在重正化狄拉克质量中起着关键作用，从而导致在外尔点处带隙消失的拓扑半金属。目前的机制，通过非共振光是完全不同的，通过共振光，后者最近被建议引起的Floquet拓扑状态在普通带绝缘体。
2013-09-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetic Weyl Semimetal Phase in a Kagome Crystal
外尔半金属是一种晶体固体，它含有相对论性外尔费米子，并且在其电子结构中具有特征性的表面费米弧。具有破缺时间反转对称性的外尔半金属很难明确地识别。在这项工作中，使用角分辨光电子能谱，我们可视化的铁磁晶体Co3Sn2S2的电子结构，并发现其特征的表面费米弧和线性体带分散在Weyl点。这些结果确立了Co3Sn2S2作为磁性Weyl半金属，可以作为实现诸如手征磁效应、异常大的反常霍尔效应和量子反常霍尔效应等现象的平台。
2019-09-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Acoustic spin-1 Weyl semimetal
拓扑半金属作为自旋为1的Weyl点，在Dirac和Weyl点之外，引起了人们的广泛关注。然而，自旋为1的外尔半金属，它只拥有自旋为1的外尔点在一个干净的频率窗口，没有任何其他节点的阴影，尚未被发现。在这里，我们报告的第一次自旋1外尔半金属的声子晶体。自旋为1的外尔点由两个线性色散和一个额外的平带接触，从下到上的三个带都带有（-2，0，2）或（2，0，-2）的负电荷，并导致在第一和第二带之间以及第二和第三带之间存在双费米弧。我们进一步观察到强大的传播对多关节和拓扑负折射的声表面弧波。我们的研究结果为在宏观尺度上探索自旋为1的外尔物理的奇异性质铺平了道路。
2020-03-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetic-field-induced relativistic properties in type-I and type-II Weyl semimetals
研究了磁场中具有倾斜锥形带的外尔半金属。即使当锥体过度倾斜时（第二类外尔半金属），只要磁场的方向接近倾斜方向，朗道能级量子化也是可能的。最突出的是，倾斜可以在相对论框架内描述的洛伦兹变换，产生了丰富的光谱，显示新的转变超出了通常的偶极的光学电导率。我们确定在后者的特殊功能，使人们能够区分不同类型的半金属。
2016-08-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
An exactly soluble model for a fractionalized Weyl semimetal
我们构造了分数Weyl半金属（FWS）的精确可解格点模型.这种强相互作用态的低能理论是由分数电荷费米子构建的外尔半金属。我们证明了系统中存在普遍量子化的分数圆光电流效应（CPGE）和违反Wiedemann-Franz定律。再加上单粒子电子格林函数中的光谱间隙，它们为这种奇异的无间隙物质状态提供了强有力的实验特征。
2019-07-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Planar Hall effect in the Weyl semimetal GdPtBi
在凝聚态系统中观测到外尔费米子和狄拉克费米子是最重要的发现之一。在极少数可用的工具来表征外尔半金属通过电输运，负磁阻是最常用的。考虑到这种方法的不足，需要新的工具来表征Weyl半金属中的手征异常。我们采用平面霍尔效应作为研究半Heusler Weyl半金属GdPtBi手征反常的有效手段。该化合物在2K和9T下具有1.5mohm cm的大平面霍尔电阻率值。我们的分析表明，所观察到的振幅主要由Berry曲率和手征异常贡献。通过角相关输运的研究，我们建立了GdPtBi与相对较小的轨道磁电阻是一个理想的候选人，以观察大平面霍尔效应。
2018-07-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Hopf-link multi-Weyl-loop topological semimetals
我们构造了一个通用的双带模型，它可以描述具有多个闭合Weyl环的拓扑Weyl半金属。所有现有的多Weyl环半金属，包括网络，或网络链和霍普夫链状态可以在一个相同的框架内检查。基于一个双回路模型，研究了这些拓扑结构不同的体态对应的鼓面表面态，并进行了比较。我们的模型与霍普夫绝缘体的连接进行了讨论。此外，为了在实验上识别这些拓扑结构不同的Weyl半金属态，特别是区分Hopf链和非Hopf链，我们还研究了它们的Landau能级。结果表明，无论磁场的方向如何，霍普夫链态都存在一个四重简并的零能朗道带.
2018-01-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Photocurrents in Weyl semimetals
在理想的二维狄拉克谱中，光电流的产生是完全禁止的。与此形成鲜明对比的是，我们表明，三维外尔半金属可以一般支持显着的光电流世代由于反演对称性破缺和有限倾斜的外尔光谱的组合。详细探讨了对称性、手征关系以及对系统和光源的各种依赖性。我们的研究结果表明，非中心对称的外尔材料可以有利地应用于室温检测的中红外和远红外辐射。
2017-01-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Weyl and Dirac semimetals with Z_2 topological charge
利用Clifford代数及其表示理论研究了半金属三维布里渊区中的Gap-closing（Weyl或Dirac）点的稳定性。本文证明了具有时间反演和反射对称性的半金属中，当两个对称变换乘积的平方等于负单位元时，具有$\mathbb{Z}_2$拓扑荷的Weyl点对是稳定的.我们提出了玩具模型的$\mathbb{Z}_2$外尔半金属具有表面模式形成螺旋费米弧。我们还证明了在具有时间反演、反演和SU（2）自旋旋转对称性的半金属中，当时间反演和反演的乘积的平方等于正单位元时，具有$\mathbb{Z}_2$拓扑荷的Dirac点是稳定的.此外，我们还利用Clifford代数简要讨论了超导体中点结点的拓扑稳定性。
2014-06-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Ideal spin-polarized Weyl-half-semimetal with a single pair of Weyl points in half-Heusler compounds XCrTe (X=K, Rb)
本文揭示了半-Heusler化合物XCrTe (X=K, Rb)具有单一Weyl点对的理想自旋极化Weyl半金属态，其Fermi面干净且可通过旋转磁化矢量灵活调节Weyl点位置，为探索磁性Weyl费米子及Weyl物理与自旋电子学的相互作用提供了理想平台。
2024-03-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Dirty Weyl semimetals: Stability, phase transition and quantum criticality
研究了三维不可压缩Weyl半金属在随机猝灭电荷杂质存在下的稳定性。结合数值分析和标度理论，我们表明，在足够弱的随机性的存在下（i）Weyl半金属保持稳定，而（ii）双Weyl半金属产生可压缩的扩散金属的平均态密度在零能量是有限的。在较强的无序下，Weyl半金属经历量子相变，进入金属相。在零能量下的平均态密度作为序参量，并显示了跨越这种无序驱动的量子相变的单参数标度。我们数值确定各种指数的临界点，这似乎是不敏感的Weyl对的数量。我们还提取了无序Weyl半金属的量子临界区的范围和有限能量下脏双Weyl半金属的相图。
2016-05-24 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Optical valley separation in two-dimensional semimetals with tilted Dirac cones
本研究揭示具有倾斜狄拉克锥的二维半金属在光照下可实现不同能谷载流子的空间分离，该效应在保留反演与时间反演对称性的无质量狄拉克体系中存在，可在低至太赫兹的频段通过栅极调控，并在8-$Pmmn$硼烯中得到室温验证。
2023-01-11 cond-mat.mes-hall
Hybrid Dispersion Dirac semimetal and Hybrid Weyl phases in Luttinger Semimetals: A dynamical approach
我们发现，混合狄拉克和外尔半金属可以实现在一个三维的Luttinger半金属与二次带接触（QBT）。我们说明这一点使用周期性踢计划。特别是，我们专注于一个动量依赖驱动（非均匀驱动），并证明了各种混合狄拉克和外尔半金属的实现。我们确定了一个独特的混合色散狄拉克半金属与两个节点，其中一个节点是线性的，而另一个是二次色散。接下来，我们表明，通过倾斜QBT通过周期性驱动和在外部磁场的存在下，可以实现各种单/双杂化外尔半金属取决于外场的强度。最后，我们注意到，原则上，在这项工作中发现的阶段也可以通过采用适当的电子相互作用来实现。
2019-10-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
A minimal, "hydrogen atom" version of an inversion-breaking Weyl semimetal
外尔半金属的研究兴趣最近爆炸导致了许多外尔半金属候选人和一些外尔半金属在实际材料中的实验观察。通过这些经验，我们已经认识到，典型的外尔半金属拥有许多外尔点。例如，在实验中观察到的第一种外尔半金属TaAs拥有24个外尔点。类似地，Mo $_x$ W $_{1-x}$ Te $_2$系列，最近作为第一种II型外尔半金属被研究，具有八个外尔点。然而，众所周知，对于没有反转对称但具有时间反演对称的外尔半金属，外尔点的最小数量是四个。实现这样一个最小的外尔半金属是非常重要的，因为它将提供一个最简单的“氢原子“的反型破坏外尔半金属的例子。同时，在具有尽可能少的外尔点的系统中，输运实验和设备应用可能更简单。最近，TaIrTe $_4$已被预测为最小的，反转打破外尔半金属。然而，至关重要的是，外尔点和费米弧完全位于费米能级之上，这使得它们无法被传统的角度分辨光电子能谱（ARPES）所利用。在这里，我们使用泵浦-探测ARPES直接访问TaIrTe $_4$费米能级以上的能带结构。我们直接观察到Weyl点和拓扑费米弧，表明TaIrTe $_4$是Weyl半金属。我们发现，总的来说，TaIrTe $_4$有四个外尔点，提供了一个最小的反转破坏外尔半金属的第一个例子。我们的研究结果持有承诺访问外来传输现象中产生的外尔半金属在一个真正的材料。
2016-10-06 cond-mat.mes-hall
Semimetal with both Rarita-Schwinger-Weyl and Weyl excitations
自旋为3/2的相对论旋量在历史上被称为拉里塔-施温格旋量。无质量的Rarita-Schwinger旋量的右手和左手手征自由度是独立的，被认为是螺旋度为\pm 3/2的左外尔费米子和右外尔费米子。研究了三种自旋为1/2的Weyl半金属在强自旋轨道耦合极限下的时间反演对称性破缺。我们发现，在这个极限下，系统可以是J_{eff} =1/2 Weyl半金属或J_{eff} =3/2半金属，这取决于费米能级的位置.后者在Weyl点附近包括Rarita-Schwinger-Weyl和Weyl自由度。一个非定域势将外尔和Rarita-Schwinger-Weyl自由度分开，出现了相对论性的Rarita-Schwinger-Weyl半金属。该方法可以推广到具有配对作用的多Weyl半金属和Weyl费米子，并获得高的外电荷。类似地，打破Raita-Schwinger-Weyl半金属的空间反转也可能出现。
2015-12-23 cond-mat.mes-hall
Non-Hermitian Weyl semimetal and its Floquet engineering
一般认为非厄米性可以将Weyl半金属转化为Weyl例外环半金属。然而，这种信念是来自于没有集肤效应的系统。研究了具有趋肤效应的非厄米Weyl半经验量及其Floquet工程，它打破了厄米Weyl半经验量的体边界对应关系。它被发现在静态和周期性驱动的情况下，集肤效应使这个一般的信念不再有效。我们发现，异国情调的非厄米拓扑问题，例如，通过Floquet工程可以产生具有费米弧和手征边界态共存的Weyl半金属和拓扑绝缘体的复合相、具有多个量子化平台的宽调谐霍尔电导率以及具有由带隙束缚态交叉形成的反常费米弧的Weyl半金属。揭示了趋肤效应在决定半金属性质中的主导作用，为周期驱动人工合成奇异非厄米外尔半金属提供了一条有用的途径。
2022-03-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Light control with Weyl semimetals
本文以教程形式系统综述外尔半金属的基本光学响应及其在光学和热光子学中的应用，旨在推动该新兴领域的后续研究。
2022-09-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Optical properties and electromagnetic modes of Weyl semimetals
我们提出了系统的理论研究，体和表面的电磁本征模，或极化激元，外尔半金属。我们推导出的体积和表面电导率的张量考虑到所有可能的组合的光学跃迁涉及体和表面电子状态。我们展示了如何Weyl半金属的电子结构，如位置和分离的Weyl节点，费米能量，费米弧表面状态，可以明确地提取从测量的色散，透射，反射和极化的电磁波。
2018-12-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Kramers Weyl Semimetals as Quantum Solenoids and Their Applications in Spin-Orbit Torque Devices
Kramers Weyl半金属是具有固定在时间反演不变动量处的Weyl点的Weyl半金属。最近发现所有手征晶体在时间反演不变动量处都存在Weyl点，因此具有手征晶格对称性的金属都属于Kramers Weyl半金属范畴。在这项工作中，我们表明，由于手征晶格对称性，Kramers Weyl半金属具有独特的纵向磁电效应，其中的电荷电流诱导的自旋和轨道磁化平行于电流的方向。这一特性使得Kramers Weyl半金属可以作为具有轨道和自旋磁化的纳米级量子晶体。由于Kramers Weyl半金属的运动电子可以产生纵向磁化，Kramers Weyl半金属可以用于新设计的自旋轨道扭矩器件，具有垂直磁各向异性磁体的磁化切换的全电控制。
2021-03-31 cond-mat.mes-hall
Nonlinear magnetoconductivity in Weyl and multi-Weyl semimetal in quantizing magnetic field
磁输运和磁光实验为研究材料的物理性质提供了强有力的探针。在这里，我们研究了倾斜I型外尔和多外尔半金属的二阶非线性磁导率。在线性响应机制中存在手性异常的情况下，我们发现外尔半金属在非线性输运机制中不存在手性电荷泵。我们预测，反演对称性破缺和倾斜的外尔半金属可以支持有限的纵向非线性磁导率，这是否则不存在于非倾斜外尔半金属。非线性磁导率在超量子极限下为零，在中间磁场区振荡，在半经典极限下饱和。非线性磁导率与倾斜取向密切相关，可以通过非线性磁阻效应或二次谐波产生实验来确定外尔半金属和多外尔半金属的倾斜取向。
2022-04-08 cond-mat.mes-hall
Observation of a phononic higher-order Weyl semimetal
外尔半金属是一种特殊的系统，其中的奇异现象，如费米弧，伪规范场和量子异常，是由晶体固体中的电子和光子声子的超材料的拓扑带简并引起的。另一方面，高阶拓扑绝缘体揭示了超越传统体边对应的有趣的多维拓扑物理。然而，尚不清楚高阶拓扑是否可以出现在外尔半金属中。在这里，我们报告的实验发现高阶外尔半金属在其声子模拟表现出拓扑保护的边界状态在多个维度。我们在单轴螺旋对称的手征声子晶体中建立了高阶外尔半金属的物理实现。利用近场光谱，我们观察到了表面上的手征费米弧和铰链边界上的一种新的铰链弧态。这些拓扑边界弧态连接了外尔点在不同维度和方向上的投影，从而证明了外尔半金属中的高阶多维拓扑物理。我们的研究建立了晶体材料中高阶拓扑和Weyl物理之间的基本联系，并揭示了高阶拓扑半金属的新视野，其中可能出现前所未有的材料，如高阶拓扑半金属线。
2020-11-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Intrinsic Anomalous Hall Effect in Type-II Weyl Semimetals
最近，一种新的Weyl半金属被称为II型Weyl半金属。不同于通常的（I型）外尔半金属，它有一个点状的费米面，这种新型的外尔半金属有一个倾斜的圆锥形光谱外尔点周围。在这里，我们计算的异常霍尔电导率的外尔半金属与倾斜的锥形光谱的外尔点对，使用久保公式。我们发现，霍尔电导率是不普遍的，可以改变作为量化倾斜的参数的函数的符号。我们的结果表明，即使在Weyl点之间的分离消失的情况下，倾斜的圆锥光谱可以引起有限的反常霍尔效应，如果倾斜的两个圆锥是不相同的。
2016-04-28 cond-mat.mes-hall
Detecting monopole charge in Weyl semimetals via quantum interference transport
拓扑Weyl半金属可以在动量空间中拥有带N个荷的Weyl节点。如何检测量子输运过程中双光子电荷的签名仍然是一个具有挑战性的课题。在这里，我们揭示了拓扑半金属中电荷宇称与电导率的量子干涉修正之间的联系。我们发现，奇偶电荷的宇称决定了量子干涉修正的符号，奇和偶宇称分别产生弱反局域化和弱局域化效应。这是由于围绕费米球的时间反转轨道之间的贝里相位差，费米球包围着电荷。从标准的Feynman图计算，我们进一步表明，在低温下的弱场磁导率的$+\sqrt{B}$在双Weyl半金属和$-\sqrt{B}$在Weyl半金属，分别成正比，这可以通过实验验证。
2016-04-19 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Torsional chiral magnetic effect in Weyl semimetal with topological defect
我们提出了一种类似于手征磁效应的外尔半金属中晶格位错引起的扭转响应，即由螺位错或刃位错引起的虚构磁场诱导电荷电流。我们表明，在鲜明的对比，通常的手征磁效应消失在真正的固态材料，扭转手征磁效应存在，即使是现实的晶格模型，这意味着实验检测的效果，通过SQUID或非局部电阻率测量外尔半金属材料。
2016-03-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci hep-th
