Anisotropic Berry phase in the Dirac nodal-line semimetal ZrSiS: The effect of spin-orbit coupling
与Dirac/Weyl半金属中的点节点不同，拓扑双线半金属在k空间中具有线性色散的Dirac节点环.虽然与拓扑非平凡狄拉克费米子相关的量子输运已被广泛研究，但与扩展节线相关的独特功能仍有待证明。本文研究了半金属ZrSiS中电子输运沿c轴方向和磁场沿ab平面旋转时的量子振荡。的极值轨道确定通过磁场取向依赖的QO联锁的节线，导致一个非零的Berry相位。最重要的是，Berry相位显示出显着的依赖于磁场方向，我们认为这是由于有限的自旋轨道耦合间隙。我们的结果表明自旋轨道耦合和色散线在理解量子输运的NLSM的重要性。
2021-07-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Fermi surface and Berry phase analysis for Dirac nodal line semimetals: cautionary tale to SrGa$_2$ and BaGa$_2$
本研究通过量子振荡、ARPES和DFT计算，证实SrGa2和BaGa2为狄拉克节线半金属，并指出塞曼效应和自旋阻尼项对贝里相位分析的影响。
2025-10-06 cond-mat.mtrl-sci
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
Extremely large magnetoresistance and high-density Dirac-like fermions in ZrB2
本文报道了一种预测的拓扑半导体材料ZrB_2单晶的输运性质的详细研究。ZrB_2具有极大的磁电阻和场致电阻率的上升和平台。这些行为可以很好地理解的双带模型与完美的电子-空穴补偿和高载流子迁移率。更重要的是，与已知的拓扑半金属相比，具有小有效质量和非平凡Berry相的电子具有显着高的密度。这强烈表明ZrB 2中含有类Dirac的非对称线费米子。
2017-12-09 cond-mat.mtrl-sci
Magnetoresistance studies of $La_{2/3} Sr_{1/3} MnO_3$ - $YBa_2 Cu_3 O_7$ - $La_{2/3} Sr_{1/3} Mn O_3$ trilayers with ferromagnetic coupling along the nodal direction of $YBa_2 Cu_3 O_7$
我已经成功地制备了（110）三层\LSMO - \YBCO - \LSMO。对这些样品的磁化强度测量揭示了铁磁层之间更强的耦合。这种耦合比（001）三层膜的耦合高一个数量级。磁电阻测量结果表明，一阶过渡的数据与反铁磁制度推导出的磁化测量相一致。我还测量了这些样品的各向异性磁阻（AMR），揭示了异常高的AMR（$\sim 72000%$）。我把如此高的AMR归因于这些电影中的成对破坏效应。
2010-03-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Magnetoresistance in ZrSi$X$ ($X=$ S, Se, Te) nodal-line semimetals
本研究通过第一性原理结合半经典玻尔兹曼输运理论，复现并解释了ZrSiX（X=S、Se、Te）拓扑节线半金属的蝶形各向异性磁电阻等输运特征，证实磁输运可作为费米面分析及拓扑作用研究的有效补充手段。
2025-04-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Nodal-Line Semimetals with Non-Quantized Berry Phase
Nanjing University（南京大学）；National Laboratory of Solid State Microstructures, School of Physics, and Collaborative Innovation Center of Advanced Microstructures, Nanjing University（南京大学固体微结构物理国家重点实验室、物理学院和先进微结构协同创新中心）；Jiangsu Physical Science Research Center and Jiangsu Key Laboratory of Quantum Information Science and Technology, Nanjing University（南京大学江苏物理科学研究中心和江苏省量子信息科学与技术重点实验室）
本文提出一类贝里相位可为π任意分数或无理数倍的节线半金属，导致朗道能级分裂，并在同一边界出现双表面态，拓展了传统量子化范式。
2026-09-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Butterfly-like anisotropic magnetoresistance and angle-dependent Berry phase in Type-II Weyl semimetal WP2
外尔半金属作为一种新的拓扑非平凡相出现，承载着无质量外尔费米子的低能激发。在这里，我们提出了一个全面的研究II型外尔半金属WP 2。输运研究表明，在低温下的蝴蝶状的磁电阻，反映了各向异性的电子费米面。随着温度的升高，四瓣特征逐渐演变为两瓣特征，这主要是由于电子费米面相对于空穴费米面对磁电阻的相对贡献减小。此外，还从量子振荡中发现了角度相关的Berry相位，这是由于磁场对极值费米轨道的有效操纵，使其感受到动量空间中邻近的拓扑奇点. WP2所揭示的拓扑特征和各向异性的费米面极大地丰富了Weyl半金属的物理性质，在拓扑电子学和费米电子器件中具有广阔的应用前景。
2020-08-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.quant-gas
Hard Magnetic Topological Semimetals in XPt3: Harmony of Berry Curvature
拓扑磁性半金属，如Co_3Sn_2S_2和Co_2MnGa，具有奇异的输运性质，如由于未补偿的Berry曲率而产生的大的内禀反常（AHE）。高度对称的XPt 3化合物显示出反交叉的带隙节线，这是本征Berry曲率霍尔效应的驱动机制。独特的是，这些化合物包含两套有间隙的节线，和谐地主导贝里曲率在这个复杂的多频带系统。我们通过最先进的第一原理电子结构计算出CrPt 3的最大AHE为1965 S/cm。我们已经通过磁控溅射生长了高质量的薄膜，并在不同的溅射生长条件下测量了1750 S/cm的鲁棒AHE。此外，立方相薄膜的硬磁轴沿[111]方向。这些材料的简易和可扩展的制造是集成到拓扑器件中的主要候选者。
2020-08-27 cond-mat.mtrl-sci
Linear magnetoresistance induced by intra-scattering semiclassics of Bloch electrons
由于布洛赫电子的动量-空间Berry曲率所起的独特作用，弱场磁电阻又引起了人们的兴趣。以往的研究主要集中在半经典Bloch电子在电磁场中的相互散射运动，而忽略了Berry曲率、磁矩和位移矢量增强的半经典动力学对磁电阻的内散射效应.在这里，我们发现，这些内散射效应，这是被忽略的场无关的弛豫时间近似的玻尔兹曼碰撞积分，可以作为重要的相互散射的。对二维带隙Dirac模型的具体计算表明，当考虑磁矩和位移矢量时，仅由Berry曲率给出的负线性磁电阻的符号是相反的。
2020-03-09 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
Magnetotransport properties of the topological nodal-line semimetal CaCdSn
拓扑的半金属线支持保护带交叉，形成节线或节环之间的价带和导带，并表现出新颖的传输现象。在这里，我们解决的拓扑状态的半金属候选材料，CaCdSn，并报告其单晶生长的自通量方法的磁输运性质。我们的第一性原理计算表明，在没有自旋-轨道耦合（SOC）效应的情况下，CaCdSn的电子结构在$Γ$点周围具有单一的节环。在CaCdSn的节点交叉被发现位于费米能级以上，并产生一个费米面，由电子和空穴口袋。CaCdSn表现出高迁移率（$μ\approx 3.44\times 10^4$ cm $^2$ V $^{-1}$ s $^{-1}$），并在低温下显示出具有电阻率平台的场诱导金属-半导体样交叉。我们观察到一个非常大的和准线性的非饱和横向以及纵向磁阻（MR）在低温（$\approx 7.44\times 10^3 \%$和$\approx 1.71\times 10^3\%$，分别在4 K）。我们还简要讨论了这种大的准线性磁电阻背后的可能原因及其与非平凡的能带结构的CaCdSn。
2020-07-16 cond-mat.mtrl-sci
Evidence for trivial Berry phase and absence of chiral anomaly in semimetal NbP
我们报告了详细的磁输运研究在NbP单晶。用气相传输法生长出了高质量的晶体。一个非常大的磁阻被证实在低温下，这是非饱和，并在高场线性。解释线性磁阻模型进行了讨论，有人认为，在铌磷这是联系在一起的载流子迁移率波动。没有看到负的纵向磁电阻，不像其他几个外尔铌酸盐，这表明缺乏明确的手征异常在NbP。在低温下观察到与Berry相相关的Unambibibrium Shubnikov-de-Haas振荡。朗道扇形图表明，在NbP晶体对应的费米面极值在30.5特斯拉平凡贝瑞相。
2016-08-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Large anomalous Hall and Nernst effect from nodal line symmetry breaking in Fe$_2$MnX (X=P,As,Sb)
为了获得大的反常霍尔和能斯特效应，需要在费米能附近有大的贝里曲率。这种Berry曲率可以由Weyl点和有间隙的节线引起。一种可能的机制发生在具有对称群的系统中，其中镜像平面导致受保护的节线结构。当这些镜像对称被打破时，e。G.通过固定磁化方向，前节线中的间隙可以沿着间隙线产生Weyl点和大的Berry曲率。在这项工作中，我们研究了这种效应在一个最小的有效模型，并与真正的正规Heusler化合物Fe $_2$ MnX（X=P，As，Sb）的结果。这些材料在非磁性的情况下有三个镜像平面，导致费米能级附近的三个节线。然而，取决于磁化的方向，一些镜像平面被破坏，并且相应的线被隔开，从而产生大的Berry曲率。由于费米能级位于带隙线附近，这导致了很大的反常霍尔和能斯特效应，在系统中掺杂一点点就可以将其调谐到甚至更高的值。
2018-11-12 cond-mat.mes-hall 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
Tuning the chiral orbital currents in a colossal magnetoresistive nodal line ferrimagnet
本研究通过用硒取代碲原子，调控了巨磁阻节线亚铁磁体Mn₃Si₂Te₆中的手性轨道电流，发现其减弱会影响角磁阻，且沿部分极化磁化方向的巨磁阻效应受取代影响较小。
2025-02-12 cond-mat.mtrl-sci
Weyl nodal ring states and Landau quantization with very large magnetoresistance in square-net magnet EuGa$_4$
本文通过ARPES、量子振荡测量和DFT计算，首次在方网磁体EuGa₄中实验证实外尔节线环半金属态，并发现其具有超过200,000%的非饱和超大磁阻，为设计高磁阻磁性拓扑材料开辟了新方向。
2022-12-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Design strong anomalous Hall effect via spin canting in antiferromagnetic nodal line materials
磁性和拓扑电子结构之间的相互作用为设计强反常霍尔效应（AHE）材料提供了很大的自由度。能带反转产生的节线是产生强AHE的典型能带结构。然而，在大多数共线反铁磁体中，由于$TO$的联合对称性（其中$T$和$O$分别是时间反演和空间群操作），布里渊区的Berry曲率积分被强制为零.即使具有反向能带结构，这种AFM也不能具有AHE。因此，到目前为止，由自旋简并带构成的AFM节线能带结构在AHE材料中还没有得到太多的关注。在这项工作中，我们说明，这种能带结构确实提供了一个有前途的起点，产生强的局部Berry曲率的扰动，因此，强内禀AHE。在具有反转能带结构的$A$ MnBi $_2$（$A$ =Ca和Yb）的特定AFM化合物中，我们发现了由弱自旋倾斜引起的强AHE，并且由于能带结构中的节线，异常霍尔电导率随着倾斜角的增加而保持增长。由于这种自旋倾斜可以通过实验掺杂来调节，因此它提供了另一种有效的策略来产生和操纵强AHE
2021-05-19 cond-mat.mtrl-sci
Magnetoresistance and Hall Effect in the Ferromagnetic Semiconductor GaMnAs
本文研究了0.015 ≤ x ≤ 0.08的Ga_（1-x）Mn_xAs薄膜的反常霍尔效应的电阻率、温度和磁场特性。观察到反常霍尔电阻与电阻率的二次关系，其大小与稀磁半导体反常霍尔效应的Berry相位理论一致。
2002-09-05 cond-mat.mtrl-sci
Quantum oscillations probe the Fermi surface topology of the nodal-line semimetal CaAgAs
节状半金属是一个独特的平台，探索不寻常的能带结构，可以通过积累量子振荡的非平凡相体现拓扑签名。在这里，我们报告的de Haasvan阿尔芬振荡的候选拓扑节线半金属CaAgAs的磁场高达45 T的扭矩测量的研究。我们的结果进行了比较计算的环形费米面起源于节环。我们发现证据的一个非平凡的Berry相移仅在一个振荡频率。我们将其解释为当磁场位于镜像（ab）平面上时，半经典电子朗道轨道与节环相连所产生的Berry相。此外，额外的Berry相位累积，而旋转的磁场的第二轨道在相同的方向，不链接的节环。由于缺乏反转对称性，这些影响预计在CaAgAs。我们的研究实验表明，CaAgAs是一个理想的平台，用于探索物理的节线半金属和我们的方法可以扩展到其他材料，其中平凡和非平凡的振荡存在。
2020-01-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Nodal-Surface and Flat-Band Driven Large Anomalous Nernst Effect in Epitaxial Ferromagnetic Weyl Metal Fe5Si3
Indian Institute of Technology Delhi（印度德里理工学院）；Indian Institute of Technology Hyderabad（印度海得拉巴理工学院）；National Institute for Materials Science（日本国立材料研究所）
Fe5Si3铁磁韦尔金属通过节点面和平板结构产生大异常纳维效应，揭示拓扑电子结构在热电转换中的主导作用。
2026-02-10 cond-mat.mtrl-sci
Planar Hall effect in topological Weyl and nodal line semimetals
本研究通过对称性分析与半经典玻尔兹曼方程，探究三维材料中平面霍尔效应的普遍起源，明确洛伦兹力与贝里曲率的不同贡献及对称性特征，揭示其在外尔、节线半金属中的差异，为实验区分两类贡献提供依据。
2023-08-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Electronic Transport Evidence for Topological Nodal-Line Semimetals of ZrGeSe single crystals
虽然人们已经用磁矩技术研究了ZrGeSe的能带拓扑结构，但ZrGeSe中与相对论费米子有关的电子输运行为仍然是未知的。本文首次报道了高质量ZrGeSe单晶在高达14 T的磁场作用下的电子输运性质。在有无磁场的情况下，样品的电阻率随温度的变化曲线都出现了电阻率平台，并且在低温区出现了较大的非饱和磁电阻。通过分析温度和角度相关的Shubnikov-de Haas振荡，并考虑Berry相的影响，利用Lifshitz-Kosevich（LK）公式进行拟合，证明了Dirac费米子主导ZrGeSe的电子输运行为，并证明了非平凡Berry相的存在.第一性原理计算表明，ZrGeSe在费米面附近具有狄拉克带和正常带，导致了所观察到的磁输运现象。这些结果表明，ZrGeSe是一种拓扑半金属，这为研究拓扑半金属的量子物理提供了一个非常重要的平台。
2019-07-10 cond-mat.mtrl-sci
Pi Berry phase and Zeeman splitting of TaP probed by high field magnetotransport measurements
手征反常引起的负磁电阻和非平凡Berry相是与Weyl费米子拓扑性质相关的两个基本输运性质。本文报道了在高达31 T的磁场中，TaP单晶的量子输运。通过对我们的磁输运数据的分析，我们发现TaP具有Weyl态的特征，包括轻有效准粒子质量，载流子迁移率，以及负的纵向磁电阻。进一步推广了多频率Shubnikov-de Haas（SdH）振荡的Lifshitz-Kosevich公式，并通过量子振荡的直接拟合确定了TaP中多费米口袋Pi的非平凡Berry相位.在高磁场下，我们还探测了塞曼分裂的特征，从中提取了Landé g因子。
2015-07-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Emergent Anomalous and Topological Hall Responses in an Epitaxial Ferromagnetic Weyl Nodal-Line metal Fe5Si3
Thin Film Laboratory, Department of Physics, Indian Institute of Technology Delhi（印度德里理工学院物理系薄膜实验室）；Department of Physics, Indian Institute of Technology Hyderabad（印度海得拉巴理工学院物理系）
Fe5Si3是一种独特的低成本中心对称磁性Weyl节点材料，通过理论和实验研究揭示了其异常和拓扑Hall响应，为拓扑自旋电子学应用提供了多功能平台。
2025-11-29 cond-mat.mtrl-sci
Topological Weyl-like Phonons and Nodal Line Phonons in Graphene
通过第一性原理计算和模型分析，我们预测了传统的二维石墨烯在其声子谱中具有拓扑声子类Weyl点（PWs）和声子节线（PNL）。石墨烯的声子色散承载三个I型PW（在BZ角\emph{K}和\emph{K} '处的PW 1和PW 2两者，以及沿着$Γ$-\emph{K}线定位的PW 3）、沿着$Γ$-\emph{M}线定位的一个II型PW 4、以及围绕$q_{x,y}$平面中的中心$Γ$点的一个PNL。计算结果进一步揭示，在整个BZ中，Berry曲率为零，只有这四对Weyl类声子的位置例外，在这些位置处，Berry曲率出现非零奇异值，Berry相位为$π$或- $π$，从而证实了BZ的拓扑非平凡性.拓扑保护的非平凡的声子边缘状态也已被证明沿两个扶手椅边缘和扶手椅边缘的边界。这些结果将为进一步研究石墨烯的拓扑声子性质铺平道路，例如具有抑制后向散射的声子相消干涉和本征声子量子霍尔效应。
2019-07-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Dirac topology, anomalous Hall response, and giant magnetoresistance in carrier-compensated altermagnetic semimetal NiS
Bennett University（贝内特大学）
研究通过多种理论方法确定六角形NiS为补偿型3d反铁磁半金属，其拓扑、磁性和晶格动力学相互交织。该材料有大的各向异性本征自旋霍尔电导率等特性，还揭示了其磁性相互作用，为相关化合物多功能量子响应提供设计原则。
2026-07-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Anomalous Hall effect from gapped nodal line in Co2FeGe Heusler compound
以钴为主要元素的全Heusler化合物由于外尔费米子和时间反演对称性破缺而显示出反常的输运性质。本文研究了Co_2FeGe Heusler化合物的反常霍尔效应。实验表明，异常霍尔电导率（AHC）100 S/cm，在室温下与78 S/cm的本征贡献。对反常霍耳电阻率的分析表明，与散射无关的本征机制主导着反常霍耳电阻率的整体行为。第一性原理计算表明，EF附近的节线产生的Berry曲率是Co2 FeGe Heusler化合物中AHE的主要来源。理论计算的AHC与实验结果基本一致。
2021-10-20 cond-mat.mtrl-sci
Extreme magnetoresistance induced by Zeeman effect-driven electron-hole compensation and topological protection in MoSi$_2$
磁阻是由磁场引起的材料电阻率的变化。最近的研究表明，在几种非磁性半金属中存在极大的磁电阻，这可以用电子空穴补偿或费米表面拓扑结构或两者的结合来解释。在这里，我们提出了一个单晶体的研究MoSi $_2$，它具有非常大的磁阻，接近近10 $^7$ %，在2 K和14 T磁场。结果表明，MoSi $_2$中的电子-空穴补偿能级随磁场的变化而变化，这是由于强的塞曼效应引起的，有利于提高非饱和磁电阻。在de Haas-van Alphen振荡中的非平凡Berry相和对载流子的后向散射的适度抑制为这种半金属的拓扑性质提供了支持。拓扑保护的载流子的超大载流子迁移率将MoSi 2的磁电阻增强到前所未有的大值。
2017-11-27 cond-mat.mtrl-sci
Anomalous Hall effect and negative longitudinal magnetoresistance in half-Heusler topological semimetal candidates TbPtBi and HoPtBi
Half-Heusler化合物由于其拓扑非平凡的电子结构而引起了人们的极大关注，这导致了不寻常的电子输运性质。我们深入研究了两个半Heusler相，TbPtBi和HoPtBi的高品质单晶的磁输运性质，追求拓扑非平凡电子态的特征。这两种化合物的横向磁电阻值都很大，在14 T以下的磁场中没有饱和现象。HoPtBi证明了具有两个主频率的Shubnikov-de Haas效应，表明复杂的费米表面;载流子有效质量的提取值相当小，$0.18\,m_e$和$0.27\,m_e$。所研究的化合物表现出负的纵向磁电阻和反常的霍尔效应，这可能是由一个非零的Berry曲率。这两种化合物都表现出强烈的各向异性磁电阻，在HoPtBi表现出蝴蝶般的行为。
2020-11-12 cond-mat.mtrl-sci
Colossal anomalous Hall and Nernst effect from the breaking of nodal-line symmetry in Cu2CoSn Weyl semimetal: A first-principles study
本研究基于第一性原理发现Cu2CoSn全Heusler化合物因节线对称性破缺产生巨大Berry曲率，在费米能级实现约1003 S/cm的反常霍尔电导率和3.98 A/m-K的反常能斯特电导率，可媲美Co2MnGa，为自旋电子学应用提供新材料。
2023-02-07 cond-mat.mtrl-sci
Anomalous Hall effect induced by Berry curvature in topological nodal-line van der Waals ferromagnet Fe$_4$GeTe$_2$
研究在近室温准二维范德瓦尔斯铁磁体 Fe$_4$GeTe$_2$ 中发现大反常霍尔效应，并结合输运标度与电子结构计算证明其源于 SOC 打开带隙的节线所产生的 Berry 曲率。
2023-08-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Evidence of both surface and bulk Dirac bands in ZrSiS and the unconventional magnetoresistance
发现ZrSiS单晶的非常规磁电阻在磁场为53 T时不饱和，且呈蝶形角度依赖关系。强烈的舒布尼科夫-德哈斯振荡可以分辨出具有非平凡贝里相位的体狄拉克锥，其中费米表面积为1.80*10^-3 <$-2，在20 T之前达到量子极限。角分辨光电子能谱测量揭示了布里渊区边界X点附近的二维电子态。通过结合密度泛函理论的计算，我们认为ZrSiS是一种同时具有表面和体Dirac带的Dirac材料.
2016-04-01 cond-mat.mtrl-sci
High-Mobility Carriers Induced by Chemical Doping in the Candidate Nodal-Line Semimetal CaAgP
我们报道了候选半金属半导体CaAgP单晶的电子性质。CaAgP的输运性质是在空穴掺杂的半导体框架内理解的。与此相反，Pd掺杂的CaAgP表现出急剧增加的磁阻在低磁场和一个强烈的电阻率在低温下可能由于弱的反局域化下降。霍尔电导数据表明，Pd掺杂的CaAgP不仅有由Pd掺杂诱导的空穴载流子，而且在狄拉克点附近有高迁移率的电子载流子。掺Pd的CaAgP的电阻率也表现出超导转变，起始温度为1.7- 1.8K。
2020-08-14 cond-mat.mtrl-sci
Endless Dirac nodal lines in kagome-metal Ni3In2S2
拓扑半金属是量子材料的前沿。在多频带电子系统中，拓扑带交叉可以形成闭合曲线，称为节点线。在自旋-轨道耦合和/或自旋破缺操作的存在下，拓扑节线可以破缺成Dirac/Weyl节点，并产生新的输运性质，如手征反常和巨反常霍尔效应.最近在kagome金属Co_3Sn_2S_2中观察到了时间反转破缺诱导的Weyl费米子，引起了人们对多带kagome系统中的谱线激发的兴趣。在这里，使用第一性原理计算和基于对称性的指示剂理论，我们发现六个无尽的节线沿堆叠方向的kagome层和两个节环在kagome平面在Ni 3 In 2S 2。角分辨光电子能谱证实了这种线性双相电子结构，在9 T下产生了高达2000%的大磁电阻。我们的研究结果建立了一个多样的拓扑景观的多频带戈薇金属。
2022-07-21 cond-mat.mtrl-sci
Anisotropic Nodal-Line-Derived Large Anomalous Hall Conductivity in ZrMnP and HfMnP
半金属材料的非平凡能带结构由于其独特的物理性质，近年来在凝聚态物理和材料科学领域引起了广泛的研究兴趣。在这类材料中，一组被称为半金属的非平凡材料特别重要。节线半金属在磁性材料中表现出电子关联的潜在效应，而在磁性材料中节线半金属增强了Berry曲率的贡献，导致高反常霍尔电导率（AHC）。在这项研究中，两个铁磁化合物，即ZrMnP和HfMnP，被选中，其中在晶体结构中的镜像平面的丰度，确保在费米能量的有间隙的节线。这些节线导致了最大的AHC值之一，为2840 ohm^-1 cm ^-1，在这些化合物中具有13.6%的高反常霍尔角。第一性原理计算提供了一个清晰和详细的了解节线增强AHC。我们的发现为寻找大的AHC化合物提供了指导。
2021-09-13 cond-mat.mtrl-sci
Modular Arithmetic with Nodal Lines: Drumhead Surface States in ZrSiTe
本文从实验和理论两方面研究了节线半金属ZrSiTe的电子结构。在ZrSiTe中发现了两种不同的表面态-拓扑鼓面态和平凡浮带表面态。利用威尔逊圈的光谱，我们表明，一个非平凡的Berry相位，存在于一个有限的区域内的布里渊区引起的拓扑鼓面型表面态。Berry相的$\mathbb{Z}_2$结构诱导表面态的$\mathbb{Z}_2$“模运算”，允许来自不同节线的表面态杂交和间隙，这可以通过一组威尔逊圈来探测。我们的研究结果证实了\textit{ab-initio}计算和角分辨光电发射实验，这是在良好的协议彼此和拓扑分析。这是第一个完整的表征拓扑表面状态在家庭的方网为基础的节线半金属，从而从根本上增加了理解的拓扑性质，这一类不断增长的拓扑半金属。
2019-09-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Unambiguous detection of topological nodes via Berry monopole indicators
拓扑节点系统带状拓扑的无二义性检测一直是该领域亟待解决的问题。在实验中，这通常依赖于对拓扑边缘模式的检测，这可能对材料的制备和纯化有很高的要求，并且可能会产生歧义。在这项工作中，我们提出了一种新的方法对明确的检测散装带交叉节点的拓扑节点系统，而不发展的边缘模式。我们的建议的精神是耦合我们的目标哈密顿量到一个弱的外场$\mathbf {A}$的空间变化的纹理在一个紧凑的流形，这可能会导致波矢量$\mathbf {k}$的变化，系统将有一个响应电流$\mathbf {J}$。当字段$\mathbf {A}$靠近节点时，当前$\mathbf {J}$具有与$\mathbf {A}$相同的纹理，这表明我们可以将对块拓扑带交叉节点的测量转化为对$\mathbf {J}$的空间纹理的测量，并且可以构造Berry纹理指示符指示符$w$来指示字段$\mathbf {A}$与带交叉节点之间的距离。本文的研究结果为带拓扑检测提供了新的视角，为进一步的理论和实验研究奠定了基础。
2021-12-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ultraquantum magnetoresistance in Kramers Weyl semimetal candidate $β$-Ag2Se
拓扑半金属$β$ -Ag 2 Se在动量空间的原点处具有Kramers Weyl节点和四重无自旋Weyl节点，这些节点通过自旋-轨道耦合而湮灭。我们发现，单晶$β$ -Ag 2 Se表现出巨大的Shubnikov-de Haas振荡的纵向磁电阻，源于一个小的电子口袋，可以驱动超过量子极限的字段小于9 T。这个小的电子口袋是剩余的自旋轨道annihilatedWeyl节点，因此包围了贝里相结构。此外，当磁场超过量子极限时，我们观察到了负的纵向磁电阻。我们的实验研究结果的补充，通过彻底的理论能带结构分析，这Kramers Weyl半金属候选人，包括第一原理计算和有效的k*p模型。
2017-10-27 cond-mat.mtrl-sci
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
Weyl nodal point-line Fermion in ferromagnetic Eu$_5$Bi$_3$
基于$ab$ $initio$计算和低能有效$k{\cdot}p$模型，提出了铁磁材料Eu $_5$ Bi $_3$中由0维Weyl点和1维Weyl节线组成的Weyl节点-线费米子.在自旋轨道耦合（SOC）的情况下，自旋上带主机一对三重简并点连同一个独特的鸟笼状节点结构。在具有（001）磁化强度的SOC中，每个三重态点分裂成双Weyl点和单Weyl点，并伴随着两个节环，在费米能级附近形成两组Weyl节点-线费米子。通过揭示奇异的Berry曲率场和在不同平面上具有奇异费米弧的钉扎手征表面态，研究了Weyl节点线费米子的新性质.此外，还预测了平行于[001]方向的大的反常霍尔电导率为-260（$\hbar$/$e$）（$Ω$ cm）$^{-1}$。我们的工作为探索具有不同带交叉维度的新型拓扑半金属态提供了新的视角，并为未来的实验实现提供了理想的材料候选者。
2019-02-03 cond-mat.mtrl-sci
Anomalous Hall signatures of nonsymmorphic nodal lines in doped chromium chalcospinel CuCr$_2$Se$_4$
拓扑材料中的一种新兴物质相是节线半金属，在$k$空间中的费米能级处（或接近费米能级）具有受保护的一维无隙线。当节线的$k$色散较弱时，由几乎平坦的节线产生的范霍夫奇点可能倾向于由诸如自旋-轨道耦合或磁性的附加扰动引入的不稳定性。本文采用第一性原理电子结构方法研究了Cr基铁磁硫尖晶石化合物CuCr $_2$ Se $_4$（CCS），揭示了其无耗散反常霍尔电导的真正起源，这一点以前没有得到很好的理解。我们发现，CCS主机节点线保护的非对称对称性，位于附近的费米能级，这样的节点线是起源的异常霍尔签名的存在下，电子掺杂的先前观察到的独特行为。自旋轨道耦合导致的节线分裂产生了较大的Berry曲率，导致了霍尔电导率的显著反常响应。当通过化学取代或门控进行电子掺杂或通过外部磁场旋转磁化时，发生反常霍尔行为的急剧变化，这使得CCS成为低能自旋电子学应用的有希望的化合物。
2021-12-16 cond-mat.mtrl-sci
Magnetotransport Properties and Fermi Surface Topology of Nodal line Semimetal InBi
该研究通过数学模型和实验分析，揭示了节线半金属InBi的电阻率上翘行为、极高磁电阻源于载流子补偿，并利用SdH振荡和DFT确定了其三维费米面拓扑及掺杂调制。
2022-10-29 cond-mat.mtrl-sci
Cartesian Nodal Lines and Magnetic Kramers Weyl Nodes in Spin-Split Antiferromagnets
Sun Yat-sen University（中山大学）；Quantum Science Center of Guangdong-Hong Kong-Macao Greater Bay Area (Guangdong)（粤港澳大湾区量子科学中心（广东））
研究揭示了自旋分裂反铁磁体中通过自旋轨道耦合控制的两种独特拓扑能带简并形式及其产生的拓扑边界态和异常霍尔效应。
2026-01-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Type-II Nodal Line Fermions in New Z2 Topological Semimetals AV6Sb6 (A=K, Rb,and Cs) with Kagome Bilayer
最近发现的层状kagome金属AV3Sb5（A=K，Rb和Cs）由于其与超导性，电荷密度波态和非平凡能带拓扑的交织而引起了人们的广泛兴趣。在这项工作中，我们显示的第一性原理计算和对称性的论点，非常规的II型狄拉克节线费米子接近费米能级存在于另一类最新的实验合成的可果美化合物AV 6Sb 6（A=K，Rb，和Cs）。这些化合物具有独特的kagome（V3Sb）2双层，其电子和拓扑性质占主导地位，而不是AV3Sb 5中的kagome V3Sb单层。晶体对称性保证了具有量子化Berry相位的II型狄拉克节线位于布里渊区的反射不变平面中。我们进一步揭示，II型狄拉克节线保持几乎完整的自旋轨道耦合的存在下，可以归类为Z2分类。这些发现将AV6Sb6确立为一类新的迷人原型，这将扩展kagome系统中非常规拓扑费米子和奇异量子有序态之间相互作用的知识。
2021-10-20 cond-mat.mtrl-sci
Large anomalous Hall effect induced by gapped nodal lines in GdZn and GdCd
基于第一性原理电子结构计算，研究了CsCl型铁磁体GdZn和GdCd的拓扑性质和本征反常霍尔效应.根据计算得到的能带结构，GdZn和GdCd的节线都位于费米能级附近。一旦磁化破坏了镜像对称性，节线就会有间隙。这可以创建一个巨大的Berry曲率。当费米能级位于节线的开口间隙内时，会产生大的反常霍尔效应。我们的工作表明，GdZn和GdCd可以为探索拓扑性质和磁性之间的相互作用提供一个有前途的平台。
2021-06-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Circular Dichroism and Radial Hall Effects in Topological Materials
在对称性破缺下，三维线对称半金属可以转变为拓扑绝缘体或Weyl半金属，并伴随着动量空间Berry曲率的产生。我们开发了一个理论，统一了他们的圆二色性，并突出了贝里曲率分布和光入射方向的作用。非平凡的，这些阶段表现出明显的二向色性光学吸收和径向霍尔效应，与特征缩放与光子能量和电场。我们的研究结果提供了一个新的诊断工具，检查拓扑相位的问题。
2017-06-04 cond-mat.mtrl-sci
Band Topology and Linking Structure of Nodal Line Semimetals with Z2 Monopole Charges
本文研究了带有$Z_{2}$带电荷的节线拓扑半金属的能带拓扑和相关的连接结构，当自旋轨道耦合可以忽略时，这种拓扑半金属可以在三维系统中实现$P$反演和时间反演$T$的组合下不变性.与已知的仅由$π$ Berry相保护的$PT$对称节线（其中可以存在单个节线）相比，具有$Z_{2}$双电荷的节线应该总是成对存在。我们证明了一对带有$Z_{2}$负电荷的节线是由{ \it双带反转}（DBI）过程产生的，并且所产生的节线总是在两个最高占据带之间形成的{ \it由另一节线连接}.结果表明，无论是链接结构和$Z_{2}$的电子电荷的表现形式的非平凡的带拓扑特征的{ \it第二Stiefel-Whitney类}，它可以读出的威尔逊环谱。我们证明，在不存在Berry相的情况下，第二个Stiefel-Whitney类可以作为$PT$不变二维（2D）绝缘体的明确定义的拓扑不变量。在此基础上，我们提出了带$Z_{2}$负电荷的节线对的产生和湮灭可以介导正常绝缘体和三维弱Stiefel-Whitney绝缘体（3D weak SWI）之间的拓扑相变.此外，使用第一性原理计算，我们预测ABC-堆叠graphdiyne作为一个节线半金属（NLSM）与$Z_{2}$具有链接结构的电荷。最后，我们发展了一个计算第二类Stiefel-Whitney类的公式，该公式基于反转不变动量的宇称本征值，用于证明在$T$破缺微…
2018-12-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Anomalous Nernst Effect in Nonmagnetic Nodal Line Semimetal PbTaSe$_2$
PbTaSe $_2$是一种独特的拓扑材料，在较低温度/压力的“L”相和较高温度/压力的“H”相之间的结构转变处，节线的数量预计会发生变化。本文报道了由节线的Berry曲率引起的反常能斯特效应及其随结构转变的变化。在L相中，能斯特系数（$S_{yx}$）呈现阶梯状的磁场依赖关系，类似于狄拉克/外尔半金属的反常能斯特效应.通过施加静水压力，我们发现异常分量的振幅在向H相转变时显著减小，这可能对应于节线结构的部分湮灭。
2021-12-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Unusual magneto-transport from Si-square nets in topological semimetal HfSiS
拓扑半金属类包括大量的化合物。它们共同提供了一个广阔的平台，实现奇异的准粒子，如狄拉克，节线狄拉克和外尔费米子。在这封信中，我们报告的Berry相，费米面拓扑结构和各向异性磁电阻的HfSiS最近被预测为一个节线半金属。这种化合物含有大的载流子密度，高于大多数已知的半金属。de Haas-van Alphen和Shubnikov-de Haas振荡的巨大振幅可达20 K（7 T），这有助于我们观察到非平凡的pi-Berry相，这是Si和Hf原子方网平面上px + py和dx 2-y2轨道杂化所产生的能带的拓扑Dirac型色散的结果。此外，我们建立了三维费米面，它由非常不对称的水菱状电子和大麦种子状空穴口袋，占在HfSiS的各向异性磁电阻。
2016-12-15 cond-mat.mtrl-sci
Intertwined magnetoresistance and Hall multifunctionality in a non-coplanar magnetic Weyl semimetal DyB4
University of Tennessee, Knoxville（田纳西大学诺克斯维尔分校）；Oak Ridge National Laboratory（橡树岭国家实验室）
本研究确定DyB4为兼具线性色散能带与非共面磁性的磁性外尔半金属，其磁输运兼具四种罕见特性，为多功能磁性拓扑材料提供了新平台。
2026-07-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Two dimensional Dirac fermions and quantum magnetoresistance in CaMnBi$_2$
本文报道了CaMnBi单晶$_2$中的二维狄拉克费米子和量子磁电阻。非零的Berry相位、小的回旋共振质量和第一性原理能带结构表明了Bi方网中Dirac费米子的存在。由于狄拉克费米子的量子极限，面内横向磁电阻在临界场$B^*$处表现出从半经典弱场$B^2$依赖性到高场不饱和线性磁电阻（$\sim 120%$，9 T，2 K）的交叉. $B^*$的温度依赖性满足二次行为，这归因于高场下线性能量色散的分裂。我们的结果证明了二维狄拉克费米子在具有Bi方网的CaMnBi $_2$中的存在性.
2012-04-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Realization of nodal ring semimetal in pressurized black phosphorus
通过磁输运测量和理论计算，证明加压黑磷是理想的节环半金属，其节环可调且孤立，并揭示大磁阻源于各向异性弛豫时间。
2024-04-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
