Magneto-optic signatures in the gapped Dirac semimetal with mixed linear and parabolic dispersions of ZrTe5
本文系统地研究了Jiang $(σ_{αα})$ [Phys.Rev.Lett. { \bf 125}，046403（2020）]中的方法来解释三维ZrTe $_5$晶体中的实验磁红外光谱。我们发现强磁场可以驱动LLS变为非反转的，从而使ZrTe $_5$中的强拓扑绝缘体相变为平凡绝缘体相.在不同的磁场区域，态密度和Re $(σ_{αα})$可以表现出不同的特征。此外，当磁场较弱时，在Re $(σ_{zz})$中，鞍点处的峰之间存在着Re $(σ_{zz}^{ζ_n})>$ Re $(σ_{zz}^Γ)$的定性关系，这与实验结果吻合较好.
2021-12-22 cond-mat.mes-hall
Tight-binding study of the magneto-optical properties of gapped graphene
我们研究了带隙石墨烯在磁场作用下的光学性质。我们考虑一个模型的基础上的狄拉克方程，通过一个质量项，其中的对角线和霍尔光学电导率的解析表达式可以导出的间隙。讨论了质量项对电子-空穴对称性和$π$ - $π^*$对称性的影响及其对光学霍尔电导的影响。我们将这些结果与紧束缚模型进行了比较，紧束缚模型中的质量是通过交错势和磁场通过Peierls替换来模拟的。考虑反点晶格作为质量项的来源，我们专注于质量项占主导地位的回旋能量的限制。我们发现，一个大的间隙淬火的磁场的效果。相邻的$π$轨道之间的重叠的作用进行了研究，我们发现，重叠的光学霍尔电导率的狄拉克模型中错过了显着的后果。
2011-07-01 cond-mat.mes-hall
Anomalous Behaviour in the Magneto-Optics of a Gapped Topological Insulator
在拓扑绝缘体表面引入磁性掺杂物可以使狄拉克费米子产生带隙。或者，在厚度为表面态范围数量级的超薄板中，顶表面态和底表面态获得共同的间隙值（$Δ$），但符号相反。在拓扑绝缘体中，哈密顿量（$\hat{H}$）的主要部分具有相对论性质。一个次优势的非相对论性的部分也存在，并且在垂直于表面施加的外部磁场（$B$）中，$N=0$朗道能级不再处于零能量，而是被薛定谔磁能移动到正能量。当存在间隙时，对于正$Δ$，它进一步将该水平向下移动$-Δ$，对于负间隙，它进一步将该水平向上移动$|Δ|$。这对这种系统的磁光性质具有重要影响。特别是，在电荷中性，最低的能量跃迁显示异常的非单调行为作为$B$在其位置的能量和其光谱权重的函数。间隙也可以有一个深刻的影响的光谱权重的带间线和相应的结构中的实部的动态霍尔电导率。相反，零场中的带间背景保持不变的非相对论项在$\hat{H}$（虽然它的开始频率被修改）。
2015-12-15 cond-mat.mes-hall
Interplay of strain-induced axial gauge fields and intrinsic band-topology in the magnetoelectric conductivity of gapped nodal rings
Shiv Nadar Institution of Eminence (SNIoE)（希夫纳达尔卓越学院）
研究应变诱导轴向伪磁场与内在能带拓扑对有隙节点环材料磁电导率的影响，揭示其对导电张量的特征印迹。
2026-09-04 cond-mat.mes-hall
Magnetoconductivity of two-dimensional Dirac cones and gapped nodal-rings under impurity-potentials in the ultraquantum limit
Shiv Nadar Institution of Eminence (SNIoE)（Shiv Nadar卓越机构）
研究二维狄拉克锥和GNRs在垂直磁场下量子极限时杂质势作用下的直流磁导率，采用久保 - 巴斯汀形式计算输运系数，揭示了两系统不同的输运特征，为GNRs磁输运实验提供理论框架。
2026-10-05 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall hep-th
Chiral orbital current and anomalous magnetic moment in gapped graphene
我们提出了一个低能有效质量理论来描述带隙石墨烯及其相关材料中的手征轨道电流和反常磁矩。我们发现，布洛赫电子通常包含一个异常的电流密度，由于带间矩阵元素，它描述了与磁矩的手征电流循环。在带隙石墨烯中，手性电流在不同的谷之间是相反的，相应的磁矩解释了朗道能级的谷分裂。特别地，在带隙双层石墨烯中，谷依赖的磁矩负责带底处的顺磁磁化率的发散，并且在相对小的磁场范围内实现全谷极化。该公式也适用于三维拓扑绝缘体的带隙表面态，其中异常电流与空间调制电位下的磁电响应有关。
2011-09-13 cond-mat.mes-hall
Particle-Hole Asymmetry in Gapped Topological Insulator Surface States
本文研究了能隙和塞曼相互作用对存在于拓扑绝缘体表面的螺旋狄拉克费米子的联合作用。磁光性质，磁化强度，霍尔效应和状态密度被认为是强调粒子-空穴的不对称性时出现的次主导薛定谔片包括随着主导狄拉克部分的哈密顿量。在适当的情况下，我们将我们的结果与塞曼分裂行为不同的单谷间隙石墨烯系统的结果进行比较。在不需要半经典Onsager量子化条件的情况下，我们给出了由带隙项和薛定谔项的组合效应引起的磁振荡中的相位偏移的推导。我们的结果同意以前的讨论的基础上半经典的论点。
2015-05-25 cond-mat.mes-hall
The evaluation of non-topological components in Berry phase and momentum relaxation time in a gapped 3D topological insulator
三维拓扑绝缘体的零能隙表面态是自旋锁定在动量上的狄拉克费米子。无隙狄拉克费米子表现出与传统材料中预测的不同的电子行为。虽然基于简单线性色散的计算可以解释观察到的实验模式，但通过在哈密顿量中包括高阶$ \overrightarrow{k}$项来获得更精确的匹配。在这项工作中，在存在的时间反演对称性破缺的外部磁场和高阶翘曲项，改变拓扑预定的Berry相位的$ (2n + 1)π$，动量弛豫时间，和磁导率张量的建立。
2015-03-20 cond-mat.mes-hall
Magnetic-field-activated transport from band geometry in gapped nodal-line semimetals
Instituto de Ciencias Nucleares, Universidad Nacional Autónoma de México（墨西哥国立自治大学核科学研究所）
本文发展非微扰半经典理论，揭示轨道磁矩重构费米面并激活零场缺失的内禀霍尔电流，提出磁场激活的几何输运作为节线半金属的特征标志。
2026-09-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
An analytic evaluation of Kane fermion magneto-optics in two and three dimensions
分别计算了二维和三维带隙低能Kane模型的磁光电导率，并给出了解析形式。二维情况以特定的$α=1/\sqrt{3}$值映射到$α$ - $\mathcal{T}_3$模型上。在二维中，存在两个手性扇区，在这两个扇区之间没有光学激活的跃迁。在三维空间中，分散的额外维度混合了两个部门，从而可以发生部门内和部门间的过渡。后一种类型的转变可以通过光的圆偏振分离出来，并在横向电导率中显示出明显的特征。
2016-11-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magneto-optics of a Weyl semimetal beyond the conical band approximation: the case study of TaP
朗道能级光谱学是对强磁场作用下材料中电子的光学分析，是电子能带结构的多功能探针，已成功地用于识别物质的新状态，如狄拉克电子、拓扑材料或外尔半金属。后者产生于晶体对称性、自旋轨道相互作用和电子能带的逆序之间复杂的相互作用。在这里，我们报告不寻常的朗道能级跃迁的铌酸钽，减少能量与增加磁场。我们发现，这些过渡自然出现在中间能量的时间反演不变的Weyl半金属的Weyl节点形成的部分带隙的能带结构的环形。我们提出了一个简单的理论模型的电子带在这些外尔材料，捕获收集的磁光数据在很大程度上。
2020-04-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Gapped Dirac semimetal with mixed linear and parabolic dispersions
本文对ZeTe $_5$的磁红外光谱测量中提出的带隙Dirac半金属模型的性质进行了全面的研究，包括三个方向上的线性色散和抛物色散.我们发现，依赖于能带反转参数$ζ'$和$ζ_z'$，该模型可以支持三种不同的相位：单狄拉克点（DP）相位，双DP相位和狄拉克环相位。这三种不同的相可以通过它们在态密度（DOS）和光学电导率中的低能特征来区分。在高能量下，DOS和光学电导率都表现出幂律行为，渐近指数严重依赖于$ζ'$和$ζ_z'$的符号。此外，只有当$(ζ',ζ_z')>0$。我们的实验结果的影响进行了讨论。
2021-07-11 cond-mat.mes-hall
Magnetoresistance of a three-dimensional Dirac gas
本文研究了大质量狄拉克费米子气体的横向磁导和磁电阻。这可以作为带隙Dirac材料的一个简单模型。在零质量极限下，研究了无带隙狄拉克半金属的情况。在外尔半金属的情况下，再现实验中看到的非饱和线性磁阻，使用屏蔽带电杂质是不可避免的。在本文中，这些都包括使用第一玻恩近似的自能。屏蔽波数的计算采用无规相位近似，极化函数考虑了电子-电子相互作用。霍尔电导率的分析计算的情况下，没有杂质，并示出是完全成反比的磁场。因此，磁阻的磁场依赖性主要由$σ_{xx}$决定。我们表明，在极端的量子极限在非常高的磁场的带隙狄拉克材料预计将有$σ_{xx}\propto B^{-3}$导致$\varrho_{xx}\propto B^{-1}$，与无隙的情况下，$σ_{xx}\propto B^{-1}$和$\varrho_{xx}\propto B$。在较低的磁场下，我们发现质量项的影响可以忽略不计，并且在Shubnikov-de Haas振荡区域，两个系统的行为几乎相同。我们建议一个现象学的散射率，是能够重现的线性行为在振荡区域。我们表明，在使用玻恩近似计算的散射率的情况下，相对介电常数和杂质的密度的强度影响的磁场依赖性的电导率显着。
2018-11-15 cond-mat.mes-hall
Emergence of Gapped Bulk and Metallic Side Walls in the Zeroth Landau level in Dirac and Weyl semimetals
最近的输运实验揭示了外尔半金属在量子极限下的纵向磁电阻激活，表明在强磁场中手征反常被击穿。在这里，我们提供了一个通用的机制缺口零手征朗道水平适用于狄拉克和外尔半金属。结果表明，当磁轴垂直于Dirac/Weyl节点间距，且磁场长度的倒数$l_B^{-1}$与节点间距尺度$Δk$相当时，零朗道能级是反交叉的.在Weyl半金属中，由于$l_B^{-1}>Δk$区和$l_B^{-1}<Δk$区的交叉，诱导的体隙在超过阈值场后迅速增大，而在Dirac系统中则没有阈值且是非单调的.我们还发现，狄拉克和可能的外尔系统主机之间的第零朗道水平的对向传播的边缘状态，导致金属侧壁和零霍尔电导的状态。
2017-11-22 cond-mat.mes-hall
Experimental approval of the extended flat bands and gapped subbands in rhombohedral multilayer graphene
石墨烯层已知以两种稳定的构型堆叠，即ABA或ABC堆叠，具有截然不同的电子性质。与ABA堆叠不同，ABC石墨烯多层膜的电子性质的实验研究很少。在这里，我们报告的第一个磁光研究的一个大的ABC域的石墨烯多层片，ABC序列超过17个石墨烯片。ABC堆叠的多层膜可以被指纹识别，其具有特征电子拉曼散射响应，即使在室温下也持续存在。跟踪磁场从这个域的朗道能级间激发的演变给出了强有力的证据，在费米能级附近的一个dispersionless电子带的存在，这种堆叠的特征。我们的研究结果提出了一种简单而强大的方法来探测石墨烯多层薄片中的ABC堆叠，这种高度简并的带似乎是一种有吸引力的候选者，可以容纳强相关态。
2016-03-14 cond-mat.mes-hall
Nonmetallic thermal transport in low-dimensional proximity structures with partially preserved time-reversal symmetry in a magnetic field
本文研究了平行磁场作用下超导接触中一维和二维（1D和2D）正常系统中Andreev态的能隙激发谱。在弹道制度，一个特定的相互作用之间的磁场自旋分裂和屏蔽超电流的效果被发现，以保持时间反演对称性的某些组的Andreev状态仍然gapped，尽管presense的磁场。在一维线，这种状态可以导致分数热磁导等于一半的热导量子。在二维系统中的热磁导也被预测保持抑制远低于正常状态值在很宽的范围内的磁场。
2005-01-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Field manipulation of Weyl modes in an ideal Dirac semimetal
Beihang University（北京航空航天大学）；Wuhan National High Magnetic Field Center and School of Physics, Huazhong University of Science and Technology（华中科技大学物理学院及武汉国家高磁场科学中心）；School of Physics and Key Laboratory of the Ministry of Education, Southeast University（东南大学物理学院及教育部重点实验室）
通过调节磁场实现理想狄拉克半金属中多重韦伊尔模，揭示了在交织对称性和时间反演破缺下的不同韦伊尔模特性。
2025-12-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Direction-dependent linear response for gapped nodal-line semimetals in planar-Hall configurations
Shiv Nadar Institution of Eminence (SNIoE)（Shiv Nadar卓越机构）
研究平面霍尔配置中存在方向依赖性的线性响应，揭示有隙节点线半金属的拓扑特性，通过 Berry 曲率和轨道磁矩非零值展示其独特响应特征。
2026-03-18 cond-mat.mes-hall hep-th
Antiferromagnetic topological insulator with selectively gapped Dirac cones
本研究在 NdBi 中实验实现了反铁磁拓扑绝缘体相，利用角分辨光电子能谱发现不同反铁磁畴表面呈现选择性带隙和无带隙的 Dirac 态，揭示了联合对称性在保护无质量 Dirac 费米子中的关键作用。
2023-11-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Quantum Hall effect and optical magneto-conductivity of two-dimensional topological nodal-line semimetals
本文研究了带隙二维节线半金属在垂直磁场下的反常Landau能级结构，利用Kubo形式解析计算其纵向和Hall电导率，发现Chern数摆动产生起伏Hall平台及纵向光学电导率呈现Shubnikov-de Haas振荡。
2024-10-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Resonant Faraday and Kerr effects due to in-gap states on the surface of a topological insulator
当拓扑绝缘体表面的狄拉克电子被带隙时，所产生的量子反常霍尔效应导致低频范围内的普遍磁光法拉第效应和克尔效应。然而，在更高的频率下，不同的激励可以在磁光上留下它们自己的指纹，因此可以被探测。特别是，我们调查的本地化的间隙状态的作用-这不可避免地出现在带电杂质的存在下-对这些更高频率的磁光效应。我们已经表明，这些状态共振霍尔电导率的贡献，是磁光活性。这些在间隙状态导致特殊的共振签名的频率依赖性的法拉第和克尔角，不同的字符的贡献，在间隙激子状态，并可以探测在椭圆偏振测量。
2014-11-25 cond-mat.mes-hall
Magneto-optical Kerr effect in spin split two-dimensional massive Dirac materials
二维大质量狄拉克电子具有有限的Berry曲率，其陈数为$\pm 1/2$，这意味着量子化的直流霍尔响应和子带隙全四分之一克尔旋转。在二维大质量狄拉克材料中观察到这些效应，如带隙石墨烯，六方氮化硼或过渡金属二硫属化物（TMD），这一事实被狄拉克锥成对出现相反符号的Berry曲率，导致Chern数消失的事实所掩盖。在这里，我们表明，自旋-轨道相互作用的存在下，结合交换自旋分裂诱导稀释磁性杂质或接近铁磁绝缘体，给出了在这样的系统中的净磁光克尔效应的起源。我们着重于TMD单层膜的情况下，研究克尔旋转的频率和交换自旋分裂的依赖。基板的作用包括在理论中，并发现严重影响的结果。我们的计算表明，国家的最先进的磁光克尔光谱可以检测到一个单一的磁性杂质在稀磁TMD。
2020-04-10 cond-mat.mes-hall
The overlooked role of band-gap parameter in characterization of Landau levels in a gapped phase semi-Dirac system: the monolayer phosphorene case
二维带隙半狄拉克（GSD）材料是指具有有限带隙的系统，其载流子在一个方向上表现出相对论行为，而在另一个方向上表现出薛定谔行为。在目前的工作中，我们表明，除了两个众所周知的能带功能（曲率和手征），带隙参数也发挥了至关重要的作用，在指数和磁场依赖的朗道能级（LLS）在GSD系统。我们以单层磷烯作为GSD的代表性例子，明确地提供物理的见解，这个参数在确定的指数和磁场依赖性的LLS的作用。我们推导出一个有效的一维薛定谔方程的载流子在一个垂直的磁场的存在下，并认为，其有效电位的形式显然是敏感的无量纲的带隙，是可调的结构参数。这个有效间隙的理论大小及其与椭圆形$k$ -空间回旋加速器轨道的相互作用解决了在确定原始单层磷烯中的量子霍尔效应的类型时似乎存在的矛盾。我们的研究结果有力地证实了在这种GSD材料中，LLS对磁场的依赖性与传统的二维半导体电子气一样，直到非常高的场域。利用应变诱导能隙修正方案，我们证明了LLS的场依赖性不断演化为$B^{2/3}$行为，这对无带隙的半狄拉克系统是成立的。带隙参数的突出作用可能会影响GSD材料的物理性质中的带各向异性的后果，包括磁输运、光学电导率、介电函数和热电性能。
2022-11-09 cond-mat.mes-hall
Gauge theory of giant phonon magnetic moment in doped Dirac semimetals
本研究提出掺杂狄拉克半金属声子磁矩的量子理论，基于演生规范场方法，结合第一性原理计算，发现磁矩与电霍尔电导率成正比，为拓扑材料动态大磁化提供指导。
2024-05-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Dirac-like fermions anomalous magneto-transport in a spin-polarized oxide two-dimensional electron system
CNR-SPIN（意大利国家研究委员会自旋物理研究所）；Department of Physics, University of Naples Federico II（那不勒斯费德里科二世大学物理系）；Department of Physics, Universitá degli studi di Salerno（萨莱诺大学物理系）；Institut de Physique et Chimie des Matériaux de Strasbourg, UMR 7504 CNRS and Université de Strasbourg（斯特拉斯堡材料物理与化学研究所）
研究通过自旋极化氧化物二维电子系统揭示了狄拉克费米子在时间反演对称破缺下的异常磁输运现象，结合自旋轨道耦合和六边形能带扭曲，展示了非平凡 Berry 阶和竞争的弱反局域化效应。
2024-06-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Optical conductivity signature of Van Hove singularity in altermagnetic topological systems
Jiangsu University of Science and Technology（江苏科技大学）；Hubei University（湖北大学）；Southern University of Science and Technology (SUSTech)（南方科技大学）；Nanyang Technological University（南洋理工大学）
该研究探究二维d波交变磁体的拓扑性质，发现其范霍夫奇点的光导率特征由交变磁性诱导，确立光/磁光光谱学可作为相关体系狄拉克能隙与范霍夫奇点的灵敏探测手段。
2026-09-03 cond-mat.mes-hall
Optical Hall conductivity in bulk and nanostructured graphene beyond the Dirac approximation
基于Kubo形式，提出了一种计算紧束缚体系中光学霍尔电导率的微扰方法。该方法只涉及对角化的哈密顿在没有的磁场，从而避免了计算问题，通常会出现由于巨大的磁单位细胞需要保持平移不变性的Peierls相位的存在。提出了将该方法应用于磁光响应数值计算的方法。我们应用的形式主义的情况下，普通的和有间隙的石墨烯在下一个最近的邻居紧束缚模型，以及石墨烯antidot晶格。在这两种情况下，我们在霍尔响应中发现了独特的签名，这些签名在连续（狄拉克）近似中没有被捕获。这些包括非零的光学霍尔电导率，即使当化学势在狄拉克点能量。数值结果表明，这种影响应该是可测量的实验。
2012-12-10 cond-mat.mes-hall
Field-induced insulating states in a graphene superlattice
我们报告的高场磁输运（B高达35 T）上的门控超晶格的基础上排列的六方氮化硼顶部的单层石墨烯。大周期莫尔调制（15 nm）使我们能够在每个超晶格晶胞的一个通量量子附近和之上访问Hofstadter光谱（在B = 22 T时Phi/Phi_0 = 1）。由此我们揭示了除了nu = 0的自旋谷反铁磁体外，在正、负有效磁场中分别从nu = 1和nu = -2量子霍尔态发展出两个绝缘态.我们调查与这些绝缘状态，我们从温度激活的峰值电阻量化的能隙的字段依赖性。利用Phi/Phi_0 = 1的第三代狄拉克费米子局域朗道量子化的简单模型，描述了绝缘态的不同微观起源，并实验测定了出射能隙狄拉克准粒子的能量-动量色散.
2019-02-04 cond-mat.mes-hall
Colossal orbital Zeeman effect driven by tunable spin-Berry curvature in a kagome metal
在新合成kagome金属TbV6Sn6中，利用扫描隧道显微镜观测到磁场控制的巨大轨道Zeeman效应，高达200玻尔磁子的轨道磁矩由非平庸自旋-Berry曲率产生，为动量依赖的拓扑轨道磁矩及其磁场可调性提供了首个直接实验证据。
2023-12-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.other cond-mat.str-el
