Signatures of a topological Weyl loop in Co$_3$Sn$_2$S$_2$
Ilya Belopolski, Tyler A. Cochran, Stepan S. Tsirkin, Zurab Guguchia, Jiaxin Yin, Songtian S. Zhang, Zijia Cheng, Xiaoxiong Liu, Guoqing Chang, Xian Yang, Danie… 展开作者
Ilya Belopolski, Tyler A. Cochran, Stepan S. Tsirkin, Zurab Guguchia, Jiaxin Yin, Songtian S. Zhang, Zijia Cheng, Xiaoxiong Liu, Guoqing Chang, Xian Yang, Daniel Multer, Timur K. Kim, Cephise Cacho, Claudia Felser, Titus Neupert, M. Zahid Hasan
在量子磁体中寻找物质的新拓扑相已经成为凝聚态物理的前沿。在这里，我们使用国家的最先进的角分辨光电子能谱（ARPES）研究单晶的Co $_3$ Sn $_2$ S $_2$在其铁磁相。我们报告的第一次签名的拓扑外尔循环。从基本的对称性考虑，这个磁外尔环预计是无间隙的，如果自旋轨道耦合（SOC）是严格为零，但有间隙，与可能的外尔点，在有限SOC下。我们指出，高分辨率ARPES结果迄今不能明确地解决SOC间隙沿外尔环的任何地方，留下Co $_3$ Sn $_2$ S $_2$具有零Weyl点或某个非零数量的Weyl点的可能性。在我们的样品表面，我们进一步观察到一个可能的费米弧，但我们无法清楚地验证其拓扑性质使用既定的计数标准。因此，我们认为，从光电子能谱的角度来看，外尔点和费米弧在Co $_3$ Sn $_2$ S $_2$中的存在仍然是模糊的。我们的研究结果对正在进行的Co $_3$ Sn $_2$ S $_2$和其他拓扑磁体的研究具有一定的意义。
英文摘要：
The search for novel topological phases of matter in quantum magnets has emerged as a frontier of condensed matter physics. Here we use state-of-the-art angle-resolved photoemission spectroscopy (ARPES) to investigate single crystals of Co$_3$Sn$_2$S$_2$ in its ferromagnetic phase. We report for the first time signatures of a topological Weyl loop. From fundamental symmetry considerations, this magnetic Weyl loop is expected to be gapless if spin-orbit coupling (SOC) is strictly zero but gapped, with possible Weyl points, under finite SOC. We point out that high-resolution ARPES results to date cannot unambiguously resolve the SOC gap anywhere along the Weyl loop, leaving open the possibility that Co$_3$Sn$_2$S$_2$ hosts zero Weyl points or some non-zero number of Weyl points. On the surface of our samples, we further observe a possible Fermi arc, but we are unable to clearly verify its topological nature using the established counting criteria. As a result, we argue that from the point of view of photoemission spectroscopy the presence of Weyl points and Fermi arcs in Co$_3$Sn$_2$S$_2$ remains ambiguous. Our results have implications for ongoing investigations of Co$_3$Sn$_2$S$_2$ and other topological magnets.
Signatures of Weyl fermion annihilation in a correlated kagome magnet
量子物质中拓扑态的操纵是基础物理学和下一代量子技术的重要追求。本文报道了用高分辨光电子能谱观测到的可果美自旋轨道半金属Co $_3$ Sn $_2$ S $_2$中外尔费米子的磁操纵。我们证明了交换崩溃的自旋轨道缺口铁磁外尔环顺磁狄拉克环下的磁秩序的抑制。我们进一步观察到，拓扑费米弧消失在顺磁相，这表明湮灭的交换分裂外尔点。我们的研究结果表明，磁交换坍缩自然驱动外尔费米子湮灭，相关的序参量下的工程拓扑打开了新的机会。
Quasiparticle interference from different impurities on the surface of pyrochlore iridates: signatures of the Weyl phase
外尔半金属是一种三维无隙拓扑材料，其中两个带在体布里渊区的偶数个点处接触。这些半金属表现出拓扑保护的表面费米弧，成对连接在表面布里渊区的投影散装带接触。在这里，我们分析了准粒子干涉图案的Weyl相位时，时间反演对称性被明确打破。我们使用的烧绿石晶格上的多带$d$ -电子哈伯德哈密顿量，相关的烧绿石铱酸盐R $_2$ Ir $_2$ O $_7$（其中R是稀土）。使用精确对角化，我们计算的表面光谱和准粒子干涉（QPI）图案的各种表面终端和杂质。我们表明，自旋和轨道纹理的表面状态可以推断出从某些背散射过程的情况下，从非磁性和磁性杂质的QPI功能的对称性。此外，我们还表明，烧绿石铱酸盐中外尔相的QPI模式可能表现出额外的有趣特征，这些特征超出了之前在TaAs中发现的特征。
Experimental signatures of versatile Weyl semimetal in pyrochlore iridate with spin-ice like magnetic orders
我们报告的实验签名的Weyl半金属状态的烧绿石Pr 2 Ir 2 O 7，其中近藤耦合之间的Ir拓扑电子和自旋冰类订单的Pr矩起着决定性的作用。电阻率和霍尔电导率的磁场依赖性表现出与磁场磁滞相关的平台和急剧跳跃，类似于偶极自旋冰系统中的液-气相变。此外，近藤耦合是由流体静压控制，揭示了外尔点在动量空间中的场致位移强烈依赖于各自的电子状态以及近藤耦合强度。这些观测结果为具有相对论传导电子和局域磁矩的混合量子材料的能带拓扑结构的工程设计铺平了道路。
Spin-reorientation-induced band gap in Fe$_3$Sn$_2$: Optical signatures of Weyl nodes
温度和频率依赖的红外光谱确定两个贡献的磁性可果美金属Fe $_3$ Sn $_2$的电子性质：二维狄拉克费米子和强相关的平带。线性色散狄拉克带内的带间跃迁表现为两步特征，由于带内贡献，还伴随有非常窄的Drude分量。低洼的吸收功能表明平坦的带与多个范霍夫奇点。局域化的载流子被看作是一个德鲁德峰移动到有限的频率。当自旋在低温下重新取向时，光谱权重被重新分配;出现尖锐的模式，表明由于自旋重新取向而导致的间隙的打开是系统中额外Weyl节点的标志。
