Magnetism and anomalous transport in the Weyl semimetal PrAlGe: Possible route to axial gauge fields
D. Destraz, L. Das, S. S. Tsirkin, Y. Xu, T. Neupert, J. Chang, A. Schilling, A. G. Grushin, J. Kohlbrecher, L. Keller, P. Puphal, E. Pomjakushina, J. S. White
In magnetic Weyl semimetals, where magnetism breaks time-reversal symmetry, large magnetically sensitive anomalous transport responses are anticipated that could be useful for topological spintronics. The identification of new magnetic Weyl semimetals is therefore in high demand, particularly since in these systems Weyl node configurations may be easily modified using magnetic fields. Here we explore experimentally the magnetic semimetal PrAlGe, and unveil a direct correspondence between easy-axis Pr ferromagnetism and anomalous Hall and Nernst effects. With sizes of both the anomalous Hall conductivity and Nernst effect in good quantitative agreement with first principles calculations, we identify PrAlGe as a system where magnetic fields can connect directly to Weyl nodes via the Pr magnetization. Furthermore, we find the predominantly easy-axis ferromagnetic ground state co-exists with a low density of nanoscale textured magnetic domain walls. We describe how such nanoscale magnetic textures could serve as a local platform for tunable axial gauge fields of Weyl fermions.
Transition from Intrinsic to Extrinsic Anomalous Hall Effect in the Ferromagnetic Weyl Semimetal PrAlGe$_{1-x}$Si$_x$
铁磁外尔半金属（FM WSM）中大的反常霍尔效应（AHE）引起了人们对这一神秘现象的兴趣。然而，由于缺乏可调材料，在FM WSM中，由Berry曲率引起的内在机制和由于散射引起的外在机制之间的相互作用仍然不清楚。在这方面的贡献，我们提出了一个彻底的调查的外在和内在的AHE在一个新的家庭FM WSM，PrAlGe $_{1-x}$ Si $_x$，其中$x$可以连续调谐。从DFT计算，我们表明，两个端员，PrAlGe和PrAlSi，有不同的费米面，但类似的Weyl节点结构。实验上，我们观察到适度的异常霍尔系数（$R_S$）的变化，但在普通霍尔系数（$R_0$）的显着变化，在PrAlGe $_{1-x}$ Si $_x$作为$x$的函数，确认费米面的变化。通过比较$R_0$和$R_S$的大小，我们确定了两种方案;当$x\le0.5$时为$|R_0|<|R_S|$，当$x>0.5$时为$|R_0|>|R_S|$。通过详细的标度分析，我们发现了$x\le0.5$的反常霍尔电导（AHC）。当$x>0.5$。因此，我们指出了FM WSMs的外在机制的意义，并报告了第一次观察到的过渡从本征到外在的AHE在PrAlGe $_{1-x}$ Si $_x$。
Superconductivity and Ferroelectric Orbital Magnetism in Semimetallic Rhombohedral Hexalayer Graphene
Cornell University（康奈尔大学）；National Institute for Materials Science（物质材料研究机构）；School of Applied and Engineering Physics, Cornell University（康奈尔大学应用与工程物理学院）；Max Planck Institute for the Structure and Dynamics of Matter（马普物质结构与动力学研究所）
Low-carrier density and fragile magnetism in a Kondo lattice system
基于近藤的半金属和半导体作为强关联态的可行平台具有广泛的当前兴趣。因此，重要的是要了解这种稀载子相关状态的路线。一种已建立的途径是通过金属非磁性类似物中的近藤效应。在这里，我们提出了一个新的机制，通过该近藤基半金属开发出的传导电子与低载流子密度的存在下，偶数的稀土网站。我们通过研究近藤材料Yb 3 Ir 4Ge 13及其闭合f壳层对应物Lu 3 Ir 4Ge 13来证明这种效应。通过磁输运、光学电导和热力学测量，我们确定了Yb_3 Ir_4Ge_（13）在其近藤温度以下的相关半金属态起源于低载流子传导电子背景的近藤效应。此外，它在非常低的温度下显示出脆弱的磁性，这反过来又可以通过Lu-for-Yb取代来调整到非费米液体状态。这些发现与最近的简化模型的理论研究有关。我们的结果为半金属环境中强关联物理的研究开辟了一个全新的领域。
Spin structure and dynamics of the topological semimetal Co$_{3}$Sn$_{2-x}$In$_{x}$S$_{2}$
反常霍尔效应（AHE），通常在铁磁（FM）金属中观察到，具有破缺的时间反转对称性，取决于电子和磁性。在Co $_{3}$ Sn $_{2-x}$ In $_{x}$ S $_{2}$中，一个巨大的AHE被归因于与FM Weyl半金属相相关的Berry曲率，但最近的研究报告了复杂的磁性。我们使用中子散射来确定自旋动力学和结构作为$x$的函数，并提供了微观理解的AHE和磁性的相互作用。自旋间隙和刚度表明从外尔费米子的贡献与AHE一致。磁结构从$x$ = 0时的$c$轴铁磁性演变为倾斜反铁磁（AFM）结构，其具有减小的$c$轴矩和在$x$ = 0.12时的面内AFM阶，以及在$x$ = 0.3时进一步减小的$c$轴FM矩。由于非共线自旋可以在真实空间中诱导非零的Berry曲率作为虚拟磁场，我们的结果揭示了另一个AHE贡献，建立了磁性对运输的影响。
Electronic structure and topology across $T_c$ in magnetic Weyl semimetal Co$_3$Sn$_2$S$_2$
Co $_3$ Sn $_2$ S $_2$是一种磁性Weyl半金属，其中在177 K下的铁磁有序被预测为稳定Weyl点。我们通过居里温度（$T_c$）进行温度和空间相关的角度分辨光电子能谱测量，这表明大的能带位移和重整化伴随着磁性的出现。我们认为，Co $_3$ Sn $_2$ S $_2$从低于$T_c$的Mott铁磁体演化到高于$T_c$的相关金属态。为了理解磁性，我们推导出了Co- $3d_{x^2-y^2}$轨道在kagome晶格上的紧束缚模型。在第一性原理计算得到的填充情况下，该模型再现了铁磁基态，并由于团簇效应导致库仑相互作用的降低。使用一个无序的本地矩模拟，我们展示了如何减少哈伯德- $U$导致跨磁过渡带的崩溃，导致在一个相关的状态进行相关的特征光电发射签名，是不同于那些简单的提升交换分裂。在描述磁性的上下文中讨论了穿过$T_c$的拓扑行为。
121,123Sb NQR as a microscopic probe in Te doped correlated semimetal FeSb2 : emergence of electronic Griffith phase, magnetism and metallic behavior %
Peierls Transition and Magnetism in a Dirac Semimetal: CaMnBi$_2$
Brookhaven National Laboratory（布鲁克海文国家实验室）；Ames National Laboratory（埃姆斯国家实验室）；Iowa State University（爱荷华州立大学）；Oak Ridge National Laboratory（橡树岭国家实验室）；National Institute of Standards and Technology（美国国家标准与技术研究院）；Ruhr-University Bochum（波鸿鲁尔大学）
Incommensurate magnetic order drives singular angular magnetoresistance in a Weyl semimetal
Boston College（波士顿学院）；NIST Center for Neutron Research, National Institute of Standards and Technology（美国国家标准与技术研究院中子研究中心）；Tata Institute of Fundamental Research（塔塔基础研究所）；University of California, Los Angeles（加州大学洛杉矶分校）；Oak Ridge National Laboratory（橡树岭国家实验室）；National Synchrotron Radiation Research Center（国家同步辐射研究中心）；ISIS neutron and muon source, STFC, Rutherford Appleton Laboratory（STFC卢瑟福阿普尔顿实验室ISIS中子和缪子源）；J-PARC Center, Japan Atomic Energy Agency（日本原子能机构J-PARC中心）；University of Tsukuba（筑波大学）
Unusual exchange couplings and intermediate temperature Weyl state in Co3Sn2S2
了解磁性及其与拓扑性质的可能相关性已成为研究磁性外尔半金属的前沿和难点课题。Co $_{3}$ Sn $_{2}$ S $_{2}$是一种新发现的磁性Weyl半金属，具有可果美钴离子晶格结构。在这里，我们报告的磁交换耦合Co $_{3}$ Sn $_{2}$ S $_{2}$使用非弹性中子散射和两个密度泛函理论（DFT）为基础的方法：约束磁性和多重散射格林函数方法。Co $_{3}$ Sn $_{2}$ S $_{2}$表现出高度各向异性的磁振子色散和低于$T_{C}$的线宽，以及高于$T_{C}$的顺磁激发。铁磁基态的自旋波谱可用占主导地位的第三近邻“十字六边形”$J_{d}$模型描述。我们的密度泛函理论计算表明，这两个120 $^\circ$反铁磁序允许支持Weyl点在中温区，不同的数量和位置的Weyl点。我们的研究强调了Co $_{3}$ Sn $_{2}$ S $_{2}$在促进我们对戈薇物理学的理解和探索磁性与能带拓扑之间的相互作用方面可以发挥的重要作用。
Anomalous Transverse Response in Nodal line Semimetal Mn$_{3}$SnC
School of Physical Sciences, Indian Institute of Technology Mandi（印度技术学院曼迪分校物理科学学院）；Center for Quantum Science and Technologies, Indian Institute of Technology Mandi（印度技术学院曼迪分校量子科学与技术中心）
我们报告了一个极端的磁阻（XMR）在HoBi与一个大的磁矩从Ho f-电子的观察。中子散射被用来确定磁波矢量跨越几个变磁（MM）相变的HoBi的相图。与其他磁性稀土氧化物不同，HoBi的电阻率随磁场的变化是非单调的，在低温和低磁场条件下（T <2K，H2.3T）< 2.3 T. The XMR appears at H >，当所有变磁转变完成后，系统在外部磁场作用下自旋极化，其变磁转变的特征清晰可见. XMR起始场的存在以及HoBi的磁性与输运之间的密切联系在磁性稀土铌酸盐中是前所未有的。因此，HoBi提供了一个独特的机会来了解磁性XMR半金属中的电输运。
Anisotropic transport and optical spectroscopy study on antiferromagentic triangular lattice EuCd_2As_2: an interplay between magnetism and charge transport properties
