Anomalous Electromagnetic Field Penetration in a Weyl or Dirac Semimetal
由于外加静磁场激活的手征异常，外尔或狄拉克半金属中对电磁场的电流响应变得非局部。非定域性是在正常趋肤效应条件下发展起来的，与入射波电场和静磁场共同作用产生的谷电荷不平衡有关。我们阐明了这种非局域性的签名在电磁波的传输。这些特征包括传输幅度的增强及其对波的频率和静态磁场强度的特定依赖性。
2022-04-06 cond-mat.mes-hall
Nonlocal transport mediated by nonlocal Hikami boxes: Condensation of evanescent quasiparticles injected into the superconducting gap
倏逝准粒子进入超导体并在大于相干长度的距离上传播，在无序上产生双重Andreev散射诱导的中间态，由此产生的倏逝准粒子间的有效吸引相互作用在极低的偏压频率下被延迟。非BCS非平衡介观凝聚体与最近的实验结果一致[S。Russo等人，物理修订版信函95，027002（2005）]。在无规相位近似下讨论了微观理论。
2007-05-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Nonreciprocal Acoustic and Optical Phonon Dispersion Mediated by Berry Curvature in Chiral Weyl Semimetals
研究 Weyl 半金属中磁场所致声子色散的非 reciprocal 性，揭示 Berry 曲率对声学和光学声子分布的影响
2025-11-27 cond-mat.mes-hall
Phonon-mediated Hydrodynamic Transport in a Weyl Semimetal
本文从微观角度研究I型Weyl半金属中由虚声子介导的电子-电子相互作用引发的流体动力学输运，推导了电导率和热导率，并分析了温度对洛伦兹比及电阻率的影响，为实验观测提供了理论窗口。
2023-11-13 cond-mat.mes-hall
Quantized Fermi-arc-mediated transport in Weyl semimetal nanowires
我们研究了外尔半金属纳米线的纵向输运，无论是在存在和不存在的磁通量线程的纳米线。我们确定了两个定性不同的制度的运输相对于在纳米线的化学势。在“表面制度”，低掺杂，大部分的电导发生通过费米弧表面状态，它上升的步骤，一个量子的电导作为化学势的函数;此外，随着流量的变化，电导的变化步骤的一个量子的电导与特征法布里-珀罗干涉振荡。在“体表面制度”，对于高掺杂的样品，占主导地位的贡献的电导是二次的化学势，主要是由体状态的条件;通量依赖性清楚地表明，表面和体状态的贡献。上述两个制度证明了费米弧表面态的贡献是显着的，因此，理解有限尺寸外尔半金属系统的输运性质的关键。最后但并非最不重要的是，我们证明了这两种制度是强大的混乱。
2019-05-27 cond-mat.mes-hall
Nonlocal electrodynamics in Weyl semi-metals
最近合成的具有狄拉克光谱的3D材料表现出与其2D类似物石墨烯性质不同的特殊电输运。忽略杂质散射，电导率的实部是强烈频率依赖性的（线性），而虚部是非零的（与未掺杂的清洁石墨烯不同）。电子之间的库仑相互作用像在电介质中一样没有屏蔽，因此是长程的。我们证明了相互作用修正使电动力学在介观尺度上呈现非定域性。纵向电导率$σ_{L}$（通过电荷守恒与电极化率相关）和横向电导率$σ_{T}$在长波长极限上不同，因此标准局部欧姆定律描述不适用。这导致在传输和光学响应中的几个显著的效果。我们预测的充电效果在DC运输是一个直接的签名的非局部性。WSM的光学响应对非局域性也很敏感。在这些材料中，p-偏振光产生体等离子体激元以及横波。WSM内部的传播仅略微衰减。在一个特定的（材料参数相关）频率的两个模式重合，在本地介质的现象是不可能的。值得注意的是，对于任何频率，都有一个发生总吸收的入射角，使WSM变得不透明。
2015-08-07 cond-mat.mes-hall
Indirect magnetic signals mediated by a single surface band in Weyl semimetals
近年来，大量的输运现象表征了外尔半金属（WSMs）的表面态。为了产生这些现象，电子必须完成一个封闭的表面间轨道。由于实际材料中不可避免地存在杂质，杂质散射会破坏该轨道，从而限制了对WSM表面态的探测。在这里，我们调查的RKKY磁性杂质之间的相互作用，仅介导的一个单一的表面带，在半无限的WSM。研究发现，RKKY相互作用的特殊振荡和缓慢衰减规律可以作为信号来捕捉WSM表面态的色散性质。其基本物理机制可归因于两种效应：带边效应和表面带的弯曲效应，它们可以单独控制RKKY相互作用或相互竞争以产生更复杂的磁性行为。此外，带边效应与有限费米能一起将导致另一种有趣的振荡与殴打模式。这些结果与以往文献中表面态必须与体态（或其他不同自旋的表面态）耦合才能产生非零磁相互作用的结果有很大不同。与以往的表面态模型相比，该模型更具有实用性，有助于深入理解WSM的表面磁性。
2022-12-14 cond-mat.mes-hall
Nonlocal transport in Weyl semimetals in the hydrodynamic regime
利用自洽流体动力学框架研究了带有电流源和漏的半无限Weyl半金属平板中手征电子流体的非局域响应。结果表明，Chern-Simons项导致了电子流和电场的空间不对称性.最值得注意的是，相应的拓扑项可以导致负的非局部电阻。此外，它们引起的异常霍尔电流，这是敏感的电场的空间分布在平面的接触，并依赖于手征位移的方向。
2018-07-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
A light-induced Weyl semiconductor-to-metal transition mediated by Peierls instability
元素碲是一种强自旋轨道耦合的Peierls畸变半导体，其能带结构具有拓扑保护的Weyl节点。利用含时密度泛函理论计算，我们发现脉冲光激发可以用来瞬时控制Peierls畸变的幅度，实现碲在Weyl半导体、Weyl金属和非Weyl金属三种状态之间的转换机制.此外，我们提出的实验证据，这种逆Peierls失真使用时间分辨光学二次谐波产生测量。这些结果提供了一种途径，多功能的超快外尔器件和介绍Peierls系统作为光诱导拓扑转变的可行主机。
2022-11-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Nonlocal Magnetoresistance Mediated by Spin Superfluidity
两个扩散金属的电响应进行了研究，当它们连接的磁绝缘体托管拓扑稳定（超流）的自旋电流。我们讨论如何在金属中的电荷电流诱导自旋超电流状态，这反过来又产生了磁阻，取决于电路的拓扑结构。这种磁阻依赖于整个磁体的相位相干性，并为自旋超流性提供了直接证据。我们表明，驱动的磁铁与交流电流允许相干自旋输运，即使在存在的U（1）-打破磁各向异性，可以排除直流超流输运。在交流区的自旋传输显示出一系列的共振峰作为频率的函数。峰位置、高度和宽度可用于提取静态界面性质，例如，自旋混合电导和有效自旋霍尔角，并探测动态特性，如自旋波色散。因此，交流输运可以提供一个更简单的途径来实现非等轴相干自旋输运和一个有用的方式来表征磁系统，作为实现直流超流自旋输运的先驱。
2015-10-13 cond-mat.mes-hall
Nonlocal Spin Transport Mediated by a Vortex Liquid in Superconductors
从传统的观点出发，超导涡旋作为一个寄生源的耗散电荷输运，我们建议使用移动涡旋作为拓扑稳定的信息载体自旋输运。为此，我们首先构建了一个唯象理论自旋和涡旋之间的相互转换，一个拓扑电荷携带的涡旋，在磁绝缘体和超导体之间的界面，通过调用界面自旋霍尔效应。然后，我们表明，在超导体中的涡旋液体可以作为两个磁性绝缘体之间的自旋输运通道编码的涡旋信息。两个磁性绝缘体之间的涡旋介导的非局部信号被示出为代数衰减作为它们的分离的函数，与准粒子介导的自旋输运的指数衰减形成对比。我们设想，流体动力学的拓扑激发，如超导体中的涡旋和磁体中的畴壁，可以作为一个通用的框架来讨论有序材料的长程输运性质。
2018-06-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Fermi arc mediated entropy transport in topological semimetals
在拓扑Weyl半金属中，低能激发由线性分散的Weyl费米子组成，它们在动量空间中充当Berry曲率的单极子，并在表面上产生拓扑保护的费米弧。我们认为，这些费米弧在Weyl半金属导致各向异性的磁热导率，强烈依赖于外部施加的磁场和由循环电子流驱动的熵输运产生。循环电流不会导致净电荷传输，但会导致净熵传输。这转化为磁热传导性，这应该是电弧存在的独特实验特征。我们解析计算费米弧介导的磁热导率在低场半经典极限以及在高场超量子极限，其中只涉及手征朗道能级。通过数值计算，包括更高的朗道水平的影响，我们表明这两个限制是如何在中间磁场连接。这项工作提供了费米弧介导的热输运的第一个建议的签名，并设置在实验热应用中的利用和操纵的拓扑费米弧的阶段。
2017-03-14 cond-mat.mes-hall
Quasiparticles-mediated thermal diode effect in Weyl Josephson junctions
Institute of Physics（物理研究所）；Homi Bhabha National Institute（霍米·巴巴国立研究所）；Physical Research Laboratory（物理研究实验室）
研究Weyl超导体-Weyl半金属-Weyl超导体Josephson结中准粒子驱动的热二极管效应，通过Zeeman场诱导热电流非对称性，实现热二极管效应的可调性。
2024-07-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Phonon-polariton mediated thermal radiation and heat transfer among molecules and macroscopic bodies: nonlocal electromagnetic response at mesoscopic scales
热辐射现象可以强烈地受到声子和远距离电磁场在红外频率下的耦合的影响。通常采用的宏观描述的热波动往往忽略原子的影响，成为相关的纳米尺度，而纯粹的微观处理忽略了远程，几何形状相关的电磁效应。我们描述了一个介观框架，用于模拟宏观物体附近的分子之间的热波动现象，结合原子的从头计算密度泛函理论在前者的电磁散射的连续描述获得的电子和振动波动的治疗。这些效应的相互作用在介观尺度上变得特别重要，在介观尺度上，声子极化激元可以受到有限尺寸、形状和物体对电磁波动的非局部/多体响应的强烈影响。我们表明，即使在小，但特别是在细长的低维分子系统，这种效应可以修改热发射和热传递的数量级和产生定性不同的行为相比，预测的基础上，本地，偶极，或成对的近似仅在稀介质中有效。
2018-03-19 cond-mat.mes-hall
Numerical study of the quantum valley Hall effect
在进一步的考虑下，它似乎是散装谷电流介导的非局部电阻是不符合Landau-Buttiker形式主义。我们相信Landau-Buttiker形式主义是正确的，所宣称的体积谷电流介导的非局部电阻是值得怀疑的，实验信号应归因于其他来源。
2017-12-13 cond-mat.mes-hall
Coulomb interaction unlocks Majorana-mediated electron teleportation between Quantum dots
School of Physics, Hangzhou Normal University（杭州师范大学物理学院）
库仑相互作用通过打破量子点间隧道通道简并性，实现Majorana介导的非局域电子teleportation，且在噪声谱中表现出显著增强的信号。
2026-03-04 cond-mat.mes-hall
Gate-tunable Lifshitz transition of Fermi arcs and its nonlocal transport signatures
本文提出通过表面栅极电压调控Weyl半金属表面费米弧的构型，实现拓扑Lifshitz转变，并利用非局域输运测量探测该转变，开辟了费米弧操控的新途径。
2022-10-24 cond-mat.mes-hall
Cavity-Mediated Coupling between Local and Nonlocal Modes in Landau Polaritons
本研究在朗道极化激元系统中实验证实了零动量回旋共振与有限动量磁等离激元间的非局域多模超强耦合，通过槽形腔实现，为多模光-物质相互作用工程开辟新路径。
2025-09-06 cond-mat.mes-hall quant-ph
Anisotropic phonon-mediated electronic transport in chiral Weyl semimetals
奇异的、量子化的光学和电学响应的发现和观测重新激发了人们对双手性晶体的兴趣。在这类材料中，六种V族过渡金属双四元环，即XY $_2$（X = V、Nb、Ta和Y = Si、Ge），在高对称线上具有复合Weyl节点，Kramers-Weyl费米子处于时间反演不变动量。此外，这些材料中的至少两种，NbGe $_2$和NbSi $_2$，在低温下表现出超导转变。强烈的电子-声子相互作用和复杂的费米表面拓扑结构的相互作用提供了一个机会，研究在这些系统中的超导性和流体动力学电子输运。对于这个更广泛的问题，我们提出了一个从头算理论研究的电子输运和电子-声子散射在这个家庭的材料，特别关注NbGe $_2$与NbSi $_2$，和其他V族ditetrelides。我们揭示了NbGe $_2$的大的和各向异性的室温电阻率的微观起源和上下文其强的电子-声子散射与其他相关的散射寿命，动量弛豫和动量守恒的介绍。我们的工作探讨了观察这些手性外尔半金属流体动力学电子输运有趣的可能性。
2020-12-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Fermi arcs mediated transport in inversion symmetry-broken Weyl semimetal nanowire and its hybrid junctions
本文研究反演对称性破缺 WSM 纳米线及 WSM/WSC 混合结中 Fermi 弧介导的输运，揭示其量子化电导与 Andreev 反射特征，并证明结果对无序鲁棒。
2024-06-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Unconventional anomalous Hall effect in 3d/5d multilayers mediated by the nonlocal spin-conductivity
我们在生长在薄Pt层或薄Au：W合金上的3d/5d（Co 0.2nm/Ni 0.6nm）N多层膜中发现了异常霍尔效应（AHE）。在AHE上观察到的反转起源于与Ni相比Pt的自旋-轨道耦合的相反符号。通过基于自旋相关Boltzmann形式描述自旋电流分布的先进模拟方法，我们提取了Pt和（Co/Ni）的自旋霍尔角（SHA）以及相关的输运参数。对于Pt，+20%的提取的SHA与（Co/Ni）的提取的SHA相反，从而对于薄（Co/Ni）多层膜（N < 17）产生有效的AHE反转。发现Pt中的自旋霍尔角大于先前在电流垂直于平面的几何结构中的组合自旋泵浦逆自旋霍尔效应实验中测得的自旋霍尔角。而磁邻近效应不能解释的效果，自旋电流泄漏和各向异性电子散射在Pt/（Co，Ni）接口符合实验。
2020-10-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Skin effect as a probe of transport regimes in Weyl semimetals
研究了振荡电磁场在外尔半金属中的传播。在常规导体中，表面附近的表层中的载流子的运动可以是扩散的、弹道的或流体动力的。我们表明，手性异常的存在下，内在的无质量外尔粒子，导致一个迄今为止被忽视的非局部制度，可以分开的正常和粘性皮肤的影响。我们建议使用这种新的制度作为一个诊断的存在手性异常的光学电导率测量。这些结果是从一个广义的动力学理论，其中包括各种松弛机制，使我们能够调查不同的外尔半金属的运输制度。
2022-03-15 cond-mat.mes-hall
RKKY coupling in Weyl semimetal thin films
本文在Ruderman-Kittel-Kasuya-Yoshida（RKKY）理论下研究了外尔半金属薄膜表面杂质自旋的有效耦合。如果自旋在同一表面上，它们的耦合反映了费米弧的各向异性和自旋-动量锁定。相比之下，当自旋在相对的表面上时，它们的耦合由费米弧和体态介导。在这种情况下，耦合是令人惊讶的强和强烈的厚度依赖性，最大值在最佳厚度。我们证明了我们的结果，使用解析解的状态在薄膜的几何形状，以及使用两个表面的递归格林函数分析的紧束缚模型。
2019-08-13 cond-mat.mes-hall
Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida interaction in Weyl semimetals
我们从理论上证明了磁性杂质之间的Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida相互作用是由嵌入三维Weyl半金属（WSM）中的Weyl费米子介导的。WSM的特征在于在动量空间中分离的一对Weyl点。使用格林函数方法和两带模型，我们表明，四项有助于磁杂质相互作用在WSM阶段：海森堡，Dzyaloshinsky-Moriya，自旋挫折和伊辛条款。除了最后一项在垂直于两外尔点连线的平面上非常小外，所有其他的相互作用项都是有限的。此外，Dzyaloshinsky-Moriya项和自旋受抑项的磁自旋位于垂直于连接两个外尔点的线的平面内，但在该平面内，伊辛项的磁自旋没有分量。对于每个贡献，得到的解析表达式，下降的空间依赖性为$R^{-5}$外尔点，并显示拍频行为，取决于两个磁性杂质之间的方向。
2016-02-04 cond-mat.mes-hall
Infinite Berry Curvature of Weyl Fermi Arcs
我们发现，外尔费米弧一般伴随着一个发散的表面贝里曲率标度为$1/k^2$，其中$k$是一个热线的距离在表面布里渊区，连接的投影外尔节点相反的手征，但这是从费米弧本身。这种表面贝里曲率出现时，体外尔色散有一个速度倾斜的表面感兴趣。这种分歧反映在各种各样的贝里曲率介导的效果，是很容易获得的实验，特别是导致一个表面贝里曲率偶极子，线性增长的厚度的一个外尔半金属材料的板的表面状态的长寿命的限制。这意味着在这种器件中出现对非线性霍尔效应的巨大贡献。
2021-08-04 cond-mat.mes-hall
Dynamical correlation functions and the related physical effects in three-dimensional Weyl/Dirac semimetals
利用Passarino-Veltman约化方法，在零温下统一推导了三维Weyl/Dirac半金属的动力学关联函数，包括密度-密度、密度-电流和电流-电流.为了验证这些关联函数，建立了任意阶减法的广义Kramers-Kronig关系.我们的结果导致准确的手征磁导率和直接恢复以前的几个限制。我们还研究了磁磁化率，轨道磁化强度，并简要讨论了电子相互作用对这些物理量在随机相位近似的影响。我们的工作为研究三维Weyl/Dirac半金属中高阶空间色散引起的非局域输运和光学性质提供了一个起点。
2018-01-30 cond-mat.mes-hall
Detecting Majorana nonlocality using strongly coupled Majorana bound states
马约拉纳束缚态（MBS）不同于常规的零能Andreev束缚态的非局域性质，因为两个MBS形成一个费米子。我们设计的策略，通过使用库仑介导的马约拉纳耦合的现象，在一个最简单的设置，仍然保留证伪性检测这种非定域性。针对基于量子自旋霍尔效应的多量子阱的实现，我们还设计了一种无需在螺旋边缘态打开磁隙的探测方法。在我们分析的装置中，长程MBS耦合表现在隧穿电导和超电流的$h/e$磁通量周期性。虽然$h/e$也是Aharonov-Bohm效应和持续电流的周期性，我们展示了如何通过验证关闭充电能量恢复$h/2e$超导系统的常规周期性来确保其马约拉纳起源。
2016-09-27 cond-mat.mes-hall
Multiple magnon modes in the Co$_3$Sn$_2$S$_2$ Weyl semimetal candidate
实验研究了Kagome晶格铁磁体Co $_3$ Sn $_2$ S $_2$中的电子输运，该铁磁体被认为是时间反演对称破缺的Weyl半金属候选体.我们证明了$dV/dI(I)$曲线与明显的不对称$dV/dI$尖峰，类似于那些归因于电流诱导的自旋波激发铁磁多层膜。与多层膜相比，我们观察到几个$dV/dI$尖峰序列在低，$\approx$ 10 $^4$ A/cm $^2$，电流密度为厚的单晶Co $_3$ Sn $_2$ S $_2$薄片在制度的完全自旋极化的散装。低电流密度下的尖峰可以归因于磁性外尔半金属中的新型磁振子分支，这是由于外尔费米子介导的两个磁矩之间的耦合而预测的。Co $_3$ Sn $_2$ S $_2$在低电流密度下的自旋转移效应使得该材料在自旋电子学中的应用具有吸引力。
2019-09-05 cond-mat.mes-hall
Nonlocal correlations in a proximity-coupled normal metal
我们报告的证据大，两个空间上分离的正常金属之间的非局部相关性的超导体/正常金属（SN）异质结，这表明自己在响应驱动电流产生的非局部电压。与以前的SN异质结实验不同，非局域相关性不是由超导体介导的，而是由邻近耦合的正常金属介导的。非局部相关性延伸到相对较长的长度尺度相比，superconduncting的情况下。在非常低的温度下，我们发现非局部电压的减少，小的施加电流，不能解释的准经典理论的超导性。我们相信这是系统中新的长程量子关联的标志。
2013-06-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Probing the chiral anomaly with nonlocal transport in three dimensional topological semimetals
外尔半金属是三维晶体系统，其中成对的带在动量空间中的点接触，称为外尔节点，其特征在于明确的拓扑电荷：手性。因此，它们表现出阿德勒-贝尔-杰克夫异常，在这种凝聚态物质实现中，这意味着平行电场（$\mathbf{E}$）和磁场（$\mathbf{B}$）的应用以与$\mathbf{E}\cdot\mathbf{B}$成比例的速率在相反手性的节点之间泵送电子。我们认为，这种泵浦是可测量的，通过非本地传输实验，在弱的节间散射的限制。具体来说，我们表明，作为异常的后果，施加一个本地磁场平行于注入电流诱导的山谷不平衡，扩散了很长的距离。探针磁场然后可以将这种不平衡转换为远离源极和漏极的可测量的电压降。当注入电流和磁场正交时，这种非局域输运消失，因此可以作为手征异常的检验。我们进一步证明，一个类似的效果也应该表征狄拉克半金属-最近报道已在实验中观察到-其中一对Weyl节点共存于一个单一的点在布里渊区的晶体对称性的保护。由于节点类似于半导体中的谷自由度，这表明可以使用电场来控制三维拓扑半金属中的谷电流，这具有潜在的实际“谷电子”应用。
2014-07-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Fano resonances in tilted Weyl semimetals in an oscillating quantum well
该研究利用 Floquet 散射理论分析周期驱动量子阱中倾斜 Weyl 半金属的电子输运，揭示倾斜参数与动量对 Fano 共振及准束缚态能量的调控规律，并用解析结果验证数值发现。
2024-07-05 cond-mat.mes-hall quant-ph
Probing nonlocality of Majorana fermions in Josephson junctions of Kitaev chains connected to normal metal leads
Kitaev链（KC）是研究Majorana费米子（MFs）的一个典型模型。在拓扑阶段，KC在其末端具有两个MF。由于这两个MF在空间上是分离的，因此它们是非局域的。在两个正常金属引线之间偏置的KC中的非局域输运由电子隧穿（ET）和交叉Andreev反射（CAR）介导。ET对非局域电导有正贡献，而CAR对非局域电导有负贡献。增强的CAR和因此负的非局部电导是MF非局部性的标志。但是，由于来自ET和CAR的电流几乎抵消，在上述设置中的简单电导测量不能探测MF的非定域性。另一方面，两个KC之间的约瑟夫森结在由单个KC的马约拉纳费米子的重组形成的结处具有两个Andreev束缚态（ABS）。ABSs的能量远离零，并且可以通过改变超导相位差来改变。两个半长KC之间的约瑟夫森结在两端具有两个MF，在结处具有两个ABS。我们表明，当正常的金属引线连接到这样的约瑟夫森结的两端，非局部电导的设置可以是负的偏置值等于ABS的能量。因此，在这样的设置的非局域电导可以探测的非局域性的组成MF。
2020-08-29 cond-mat.mes-hall
Electric manipulation of domain walls in magnetic Weyl semimetals via the axial anomaly
我们展示了如何轴向（手征）异常诱导自旋扭矩的磁化在磁性Weyl半金属。当施加非正交的电场和磁场时，这种异常会在左手和右手手性载流子中产生不平衡。这种不平衡产生自旋密度，该自旋密度在磁化上施加扭矩，该扭矩的强度可以通过所施加的电场的强度来控制。我们展示了如何这导致在电控制的畴壁的手性，以及在改善的畴壁动力学，通过延迟发病的沃克击穿。测量电场介导的畴壁手性变化将构成轴向异常的直接证据。此外，我们展示了电子费米弧状态的量子波动绑定到畴壁自然诱导有效的磁各向异性，允许高畴壁速度，即使磁性Weyl半金属的固有各向异性是小的。
2021-05-26 cond-mat.mes-hall
Recognition of Fermi-arc states through the magnetoresistance quantum oscillations in Dirac semimetal Cd3As2 nanoplates
在垂直磁场作用下，外尔半金属中的不相交费米弧可以与手征体模相互干涉，并参与到异常的闭合磁轨道中。在这里，我们进行量子振荡研究狄拉克半金属Cd 3As 2，一个近亲的Weyl半金属这种不寻常的Weyl磁轨道。我们发现，当纳米片的厚度小于电子的平均自由程时，在高场下会出现额外的二维量子振荡，这种振荡是由外尔磁轨道引起的，它是在三维体背景下产生的.非定域探测提供了Weyl磁轨道二维量子振荡的进一步证据，为研究磁场作用下费米弧的量子输运性质提供了一种新的途径.
2017-10-05 cond-mat.mes-hall
Klein tunneling and magnetoresistance of \textit{p-n} junctions in Weyl semimetals
研究了Weyl半金属弹道\textit{p-n}结的零温电导和磁导。电子输运由\textit{n} -和\textit{p} -区域之间的Klein隧穿介导。在Weyl半金属中实现的手性异常在结的磁导中起着至关重要的作用。除了$\mathbf{B}$和结平面之间的角度很小的场取向之外，在弱和强磁场下，$B$中的磁导是正的和线性的。相反，常规\textit{p-n}结中的磁导总是负的。
2016-08-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Enhanced $2π$-periodic Aharonov-Bohm Effect as a Signature of Majorana Zero Modes Probed by Nonlocal Measurements
本文提出利用增强的2π周期Aharonov-Bohm效应作为非局域探针，在不受费米子宇称限制下探测马约拉纳零能模，并通过非局域指标更明确地区分拓扑与平庸束缚态。
2023-04-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
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
Universal magnetotunnel conductance at a Weyl semimetal-layered Chern insulator junction
Indian Institute of Technology Kanpur（坎普尔印度理工学院）；International Centre for Theoretical Sciences, Tata Institute of Fundamental Research（塔塔基础科学国际理论中心）；Technion - Israel Institute of Technology（以色列理工学院）
研究韦伊尔半金属与层状陈绝缘体界面在磁场作用下的电子输运，发现界面费米弧态的拓扑不匹配导致电导随磁场线性增加并最终饱和，揭示了陈层拓扑电荷泵机制。
2026-04-29 cond-mat.mes-hall
Cross-correlations mediated by Majorana bound states
我们考虑了通过隧道耦合到半导体纳米线两端的两个量子点的相关平行输运，在适当的条件下，Majorana束缚态（MBSs）可能会出现。在电流的互相关方面，我们揭示了起源于非局域微扰系统的异常行为，包括诸如响应于点能级调制的谱密度的明显对称性和反对称性，以及当任何点能级与Majorana零模共振时发生的消失的互相关。
2013-12-13 cond-mat.mes-hall quant-ph
Long-lived qubit entanglement by surface plasmon polaritons in a Weyl semimetal
研究了外尔半金属中由非互易表面等离子体激元介导的两量子比特的自发纠缠。在没有外部磁场的情况下，外尔半金属的拓扑结构甚至会产生非互易的SPP，这些SPP在拓扑结构上受到保护并位于光子带隙内。我们利用这种非互易SPP作为两个空间分离的量子比特纠缠的中介。我们的两个主要发现是：（1）非互易SPP给出比互易SPP更好的量子纠缠，以及（2）与在常规金属中使用SPP的纠缠相比，所实现的纠缠足够长的寿命。
2022-12-24 cond-mat.mes-hall quant-ph
Josephson current signatures of the Majorana flat bands on the surface of time-reversal-invariant Weyl and Dirac semimetals
线性约瑟夫森结介导的表面状态的时间反演不变的外尔或狄拉克半金属本地化马约拉纳平坦带的时间反演对称性的保护。结果表明，约瑟夫森电流在$π$相位差处表现出不连续的跳跃，这可以作为Majorana带的实验特征。跳跃的幅度与结宽度和外尔节点之间的动量空间距离成正比。它还表现出一个特性依赖于结的方向。我们证明了跳跃对非零温度和弱非磁无序的影响是鲁棒的。
2017-04-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Probing domain wall dynamics in magnetic Weyl semimetals via the non-linear anomalous Hall effect
本研究聚焦磁性外尔半金属的畴壁动力学，探究自旋转移矩介导的电场诱导畴壁相变及其电荷输运特征，发现瞬态局域非线性反常霍尔效应等可直接探测磁化动力学与畴壁位置，并讨论了实验观测方案。
2022-10-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Diluted magnetic Dirac-Weyl materials: Susceptibility and ferromagnetism in three-dimensional chiral gapless semimetals
我们从理论上研究了具有任意带色散的三维（3D）手性无带隙电子空穴系统（半金属）的温度依赖的静态磁化率和长程磁耦合[即，$\varepsilon(k) \sim k^N$，其中$k$是波矢量，$N$是正整数]。我们研究了这些系统中存在的稀随机磁性杂质的磁性。假设载体介导的Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida间接交换相互作用，我们发现，在存在稀磁性杂质的情况下，本征3D手性半金属的磁有序是铁磁性的所有值的$N$。采用有限温度自洽场近似，计算了铁磁转变温度（$T_{\rm c}$）。我们发现，$T_{\rm c}$的增加而增加的$N$由于增强的态密度，和计算的$T_{\rm c}$是实验上可访问的假设合理的磁性杂质和巡回载流子之间的耦合。
2018-08-29 cond-mat.mes-hall
Nonlocal thermoelectricity in a Cooper-pair splitter
研究了基于双量子点超导体三端混合结构的库珀对分束器中的非局域热电输运。我们发现超导体和量子点之间的非局域耦合引起了非局域热电效应，这种热电效应源于系统的非局域粒子-空穴破缺。我们表明，库珀对分裂诱导超导导线中的热电流的产生，而没有任何转移的两个正常的金属引线之间的电荷。相反，我们表明，非本地的正常引线之间的热交换介导的非本地Andreev反射。我们讨论了有限库仑相互作用的影响，并研究在何种条件下非局域发电成为可能，以及当库珀对分裂器可以用作冷却装置。
2019-02-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Signatures of interfacial topological chiral modes via RKKY exchange interaction in Dirac and Weyl systems
本文从理论上研究了磁杂质间的Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida（RKKY）交换相互作用的性质。后者将石墨烯和Weyl半金属中具有相反符号的反转对称性破缺项的两个区域分开。DW是由一个光滑的量子阱主机的一些离散的束缚态，包括一对无间隙，金属零能量模式与相反的手征建模。我们发现这些界面手性束缚态的自旋响应（RKKY交换相互作用），这是强大的量子阱的变形的清晰的签名。
2021-03-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Cross-correlation mediated by Majorana island with finite charging energy
本文通过多粒子数态方法研究马约拉纳零模输运，提出引入有限充电能消除隐形传态与Andreev通道简并，从而在解耦极限下建立非零交叉关联，并通过功率谱相干峰结构揭示MZMs的非局域相干耦合机制。
2021-11-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Quantum theory of longitudinal-transverse polaritons in nonlocal thin films
当中红外线与纳米级极性电介质结构相互作用时，光学声子传播不能被忽略，导致我们最近才开始发现的丰富的非局域现象。在适当制作的纳米器件中，这包括产生具有混合纵向-横向性质的极化激元激发，预测其允许从纵向电流到远场横向辐射的能量漏斗。在这项工作中，我们研究了这些纵向-横向极化激元在介电纳米层中的物理特性，其中非局域性强烈耦合ε近零模式到纵向声子。在计算了系统的频谱解决麦克斯韦方程组，我们开发了一个分析极化激子理论能够透明地量化的非局域介导的耦合作为系统参数的函数。这样的理论提供了一个强有力的工具，研究的纵向横向极化激元相互作用，我们用它来确定所需的条件的混合模式出现。
2021-08-08 cond-mat.mes-hall physics.optics
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
RKKY interaction in Weyl semimetal nanowires
本文在 RKKY 理论框架内研究了外尔半金属纳米线表面局部杂质间的有效耦合，发现手性费米弧表面态介导的相互作用因自旋动量锁定形成不同主导通道，并解析了体态与表面态贡献的标度差异，确立了该体系在模拟自旋模型中的多功能平台地位。
2025-10-12 cond-mat.mes-hall
Transport evidence for Fermi-arc mediated chirality transfer in the Dirac semimetal Cd$_3$As$_2$
狄拉克半金属在三维空间中表现出线性的电子色散，可以用两个Weyl方程来描述，Weyl方程是无质量相对论费米子的理论描述。在晶体的表面，费米子手征的破坏预计会产生拓扑表面态，而在高能物理学中没有任何对应物，也没有传统的凝聚态系统，即所谓的“费米弧”。在这里，我们提出了Shubnikov-deHaas振荡涉及费米弧态的聚焦离子束制备的微结构的镉$_3$作为$_2$。它们不寻常的磁场周期性和对样品厚度的依赖性可以很好地解释最近的理论工作预测新的量子路径编织费米弧与手征体态，形成“外尔轨道”。与传统的回旋加速器轨道相比，这些由手征体动力学而不是由于洛伦兹力的共同动量转移来控制。我们的观察提供了证据，直接访问的拓扑性质的电荷在运输实验中，第一步走向其潜在的应用。
2016-08-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Unconventional topological phase transition in two-dimensional systems with space-time inversion symmetry
研究了具有时间反转和二重旋转对称性的二维系统中正常绝缘体和量子自旋霍尔绝缘体之间的拓扑相变。与通常预测的两个绝缘体之间的直接跃迁的普通时间反演不变系统的情况相反，我们发现具有额外的二重旋转对称性的系统中的拓扑相变由两个绝缘体之间的紧急稳定的二维Weyl半金属相介导。在这里，所谓的时空反演对称性扮演了核心角色，时间反演对称性和双重旋转对称性的结合，即使在存在强自旋轨道耦合的情况下，也能保证2D外尔点周围的Berry相位量子化。配对创建/配对湮灭的Weyl点伴随着不同对之间的合作伙伴交换引起的二维$Z_{2}$拓扑不变量的跳跃，导致拓扑相变。根据我们的理论，HgTe/CdTe量子阱结构中的拓扑相变是由一个稳定的二维Weyl半金属相介导的，因为量子阱本身缺乏反转对称性，关于生长方向具有双重旋转。也就是说，HgTe/CdTe量子阱可以在正常绝缘体和量子自旋霍尔绝缘体之间的HgTe层厚度的小但有限的间隔内显示2D Weyl半金属行为。我们还提出，垂直电场下的少层黑磷是另一个观察非常规拓扑相变机制的候选体系，该机制伴随着由时空反演对称性保护的二维Weyl半金属相的出现。
2017-03-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Mediated gates between spin qubits
在典型的量子线路中，非局域量子门被应用于非邻近量子比特。如果潜在的物理相互作用是短程的（例如，自旋之间的交换相互作用），必须引入中间交换操作，从而增加电路深度。在这里，我们开发了一类自旋量子比特的“中介”门，它通过中间辅助量子比特作用于非邻近自旋。在手术结束时，附肢恢复到它们的初始状态。我们展示了这些介导门如何被用来（1）产生任意的量子态和（2）构造任意的量子门。我们提供了一些生成公共状态的电路的明确示例[例如，Bell、Greenberger-Horne-Zeilinger（GHZ）、W和簇态]和门（例如，平方根SWAP、SWAP、CNOT和Toffoli门）。我们表明，这些电路的深度往往比传统的交换为基础的电路短。我们还提供了一个明确的实验建议，在三量子点系统中实现介导门。
2013-01-03 cond-mat.mes-hall quant-ph
Optical Response from Charge-Density Waves in Weyl Semimetals
外尔半金属中电荷密度波（CDW）畸变的研究最近又回到了前沿，受到对（TaSe 4）2 I等材料的实验兴趣的启发。然而，在Weyl-CDW系统中集体声子激发和电荷输运之间的相互作用还没有得到系统的研究。在本文中，我们研究了纵向电磁响应由于集体模式在Weyl半金属间隙的准一维电荷密度波秩序，使用连续和晶格正则化模型。我们系统地计算集体模式的贡献，我们的模型的线性和非线性光学电导率，无论有和没有倾斜的外尔锥。我们发现，与单带CDW不同，无带隙CDW集体模对电导率没有贡献，除非外尔锥倾斜。更进一步，我们表明，最低的非平凡集体模式的贡献与非倾斜的外尔锥的电荷输运来在三阶电导率，介导的间隙振幅模式。我们发现，这导致了一个尖锐的峰值三次谐波响应的频率低于单粒子能隙。我们讨论了我们的研究结果的影响外尔-CDW系统中的传输实验。
2021-07-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Stripe Helical Magnetism and Two Regimes of Anomalous Hall Effect in NdAlGe
我们报道了反转和时间反演对称性破缺Weyl半金属NdAlGe的磁性和电子输运性质。这种材料类似于NdAlSi，其螺旋磁性是Weyl介导的集体现象的罕见例子，但具有更大的自旋轨道耦合。我们的中子衍射实验表明，NdAlGe，类似于NdAlSi，支持一个无公度伊辛自旋密度波（$T_{\text{inc}}=6.8$ K）与一个小的螺旋自旋倾斜的3 $^\circ$和长波长的$\sim$ 35 nm，转换到一个相称的亚铁磁态低于$T_{\text{com}}=5.1$ K。利用小角中子散射，我们发现零场冷却的亚铁磁畴在实空间中形成条纹，其特征长度尺度分别为18 nm和72 nm，平行于和垂直于[110]方向。有趣的是，对于输运性质，NdAlSi不表现出异常霍尔效应（AHE），通常观察到的磁性外尔半金属。在对比NdAlSi，我们确定了两个不同的AHE制度NdAlGe分别由内在的Berry曲率和外在的障碍/自旋波动。我们的研究表明，外尔介导的磁性普遍存在于这组非中心对称的磁性外尔半金属NdAl $X$，但运输性能，包括AHE的影响，材料特定的外在效应，如障碍，尽管存在突出的Berry曲率。
2023-03-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
