Helicity-protected domain-wall magnetoresistance in ferromagnetic Weyl semimetal
对无序铁磁Weyl半金属的磁输运性质进行了数值研究。我们在Weyl半金属的畴壁中发现了非常稳定和巨大的磁电阻效应。这种效应源于外尔费米子的螺旋度失配,是外尔半金属的一种特殊性质。虽然传统的磁电阻效应强烈抑制在畴壁的局部磁化强度逐渐变化,螺旋保护的磁电阻外尔半金属保持几乎$100\%$的磁电阻比为任何类型的厚畴壁,即使在存在的障碍。讨论了表面费米弧对磁电阻的贡献。
2018-06-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Magneto-transport phenomena related to the chiral anomaly in Weyl semimetals
本文提出了外尔半金属中与手征反常有关的磁输运现象的理论。我们发现,电导率,热导率,热电和声吸收系数表现出强烈的各向异性磁场依赖性。我们还讨论了磁等离激元和磁极化激元的性质,它们的存在完全由手征反常决定。最后讨论了与手征反常有关的电子输运现象的准经典描述的适用条件。
2016-01-18 cond-mat.mes-hall
Theoretical investigations on Kerr and Faraday rotations in topological multi-Weyl Semimetals
该研究基于Kubo响应理论,探究无外磁场下时间反演破缺多外尔半金属的Kerr与Faraday旋转特性,揭示拓扑电荷对偏振旋转的调控规律,为实验鉴别不同类型外尔半金属及表面费米弧提供理论依据。
2023-07-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetoresistance and Scaling Laws in Type-II Weyl Semimetal WP_2
具有极大磁阻的拓扑材料表现出电阻率导通行为的预测特征。当施加高于阈值的外部磁场时,电阻率的温度依赖性从金属特性改变为半导体特性时,会发生这种情况。在这里,我们研究的磁输运性质的II型外尔半金属WP 2。我们发现,半经典理论的磁阻是一致的,我们的数据,而不需要调用拓扑表面状态。我们的研究结果在这项工作中提供了一个替代的基础,以了解在拓扑材料的磁电阻的温度依赖性。
2021-08-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Predicted Unusual Magnetoresponse in Type-II Weyl Semimetals
我们在II型外尔半金属的磁响应中显示了几个不同的签名。能量倾斜倾向于挤压朗道能级(LLs),并且对于II型Weyl节点,在B场和倾斜之间总是存在临界角,在该临界角处,LL谱塌陷,而与场强度无关。塌陷之前,磁光谱中也出现了特征,包括带内峰的不变存在、吸收尾的缺失以及特殊的各向异性场依赖性。
2016-08-19 cond-mat.mes-hall
Detection of relativistic fermions in Weyl semimetal TaAs by magnetostriction measurements
到目前为止,在拓扑半金属中狄拉克或外尔费米子的检测仍然是难以捉摸的,因为在这些材料中也存在常规的载流子。在这里,测量场诱导的长度变化的原型外尔半金属钽砷在低温下,我们发现,其$c$轴磁致伸缩量相对较大的值,而$a$轴磁致伸缩表现出强烈的变化与改变所施加的磁场的方向。研究发现,在超量子极限以上的磁场中,TaAs的磁致伸缩包含一个线性场项,正如我们所展示的,这是材料中Weyl费米子的一个标志。开发的非中心对称的拓扑半金属的磁致伸缩的理论,并将其应用到钽砷,我们还发现了几个参数之间的相互作用的相对论费米子和弹性自由度在这个半金属的特征。我们的研究表明,如何利用量子力学来揭示候选拓扑半金属中的外尔费米子。
2022-06-20 cond-mat.mes-hall
Giant anisotropic magnetoresistance and planar Hall effect in the Dirac semimetal Cd3As2
各向异性磁电阻是指材料的电阻随电流和外磁场相互方向的变化趋势。在这里,我们报告的实验观察狄拉克半金属Cd 3 As 2的巨各向异性磁电阻及其横向版本,称为平面霍尔效应。相对各向异性磁电阻为负,在2K和10 T下可达-68%。在这种各向同性和双折射材料中的高各向异性和负号归因于沿磁场的场依赖电流,其可以由能带结构的Berry曲率引起。这一观测不仅揭示了外尔和狄拉克半金属中的异常物理现象,而且发现了外尔和狄拉克费米子除了负磁阻之外的其他输运特征。
2018-05-17 cond-mat.mes-hall
Induced magneto-conductivity in a two-node Weyl semimetal under Gaussian random disorder
本研究通过高斯随机无序模拟双节点Weyl半金属中的带电杂质,分析其对纵向和横向磁导率的影响,证实磁导率测量可用于确定Weyl节点位置或杂质分布,助力半金属结构检测与谷电子学发展。
2023-12-14 cond-mat.mes-hall
Topological magnetotorsional effect in Weyl semimetals
在这项工作中,我们介绍了热磁扭效应(TME)作为一种新的拓扑响应在磁性Weyl半金属。我们预测,垂直于外尔节点分离的磁化梯度引起的温度梯度仅取决于外尔节点的局部位置。TME是磁化诱导的有效扭转时空几何和有限温度Nieh-Yan异常的结果。与反常霍尔效应和手征反常类似,TME具有普遍的与材料无关的形式。我们预测在磁性Weyl半金属EuCd $_2$ As $_2$中可以观察到TME。
2020-02-29 cond-mat.mes-hall
The large unsaturated magnetoresistance of Weyl semimetals
外尔半金属态是一种新型的拓扑无带隙态,由于手征反常而具有奇异输运性质。最近,通过第一性原理计算和实验证实了包括TaAs、NbAs、NbP等在内的一系列具有超晶格WSM的候选化合物。TaAs族具有很大的非饱和磁电阻效应,但至今尚未得到解释。在这里,我们给出了一个理论计算XMR的基础上扩展的有效介质方法外尔半金属。预测了高磁场下XMR的幂律和“开启”磁场,与实验数据吻合较好。此外,我们还研究了$θ$相关的磁电阻效应,发现了由手征反常引起的正XMR和负磁电阻之间的转变,这需要进一步的实验证实。
2015-09-15 cond-mat.mes-hall
Effects of anisotropy on the high field magnetoresistance of Weyl semimetals
研究超量子区间内各向异性对Weyl半金属磁阻的影响,发现磁阻强烈依赖于各向异性轴取向,并预测正交与对齐几何构型下磁阻比值按费米速度之比的平方标度。
2023-07-07 cond-mat.mes-hall
Phonon magnetochiral effect of band-geometric origin in Weyl semimetals
声子磁手征效应是指声波在平行或反平行于外磁场传播时,其速度或衰减的非互易性。这种效应的第一个实验观察最近已报道在手征磁体和归因于声学声子和手征磁振子之间的杂化。在这里,我们预测了一个潜在的可测量的声子磁手征效应的电子起源手性外尔半金属。由于Berry曲率和轨道磁矩的作用,对于纵声子,这种效应被手征反常所增强。
2020-08-26 cond-mat.mes-hall
On the magnetotransport of Weyl semimetals due to the chiral anomaly
研究了电场和温度梯度驱动下Weyl半金属系统的磁导率。为了分析的响应,我们利用的动力学方程与半经典运动方程修改的Berry曲率和轨道磁化波包。除了已知的正二次磁导率外,我们还证明了在有限温度下,由于手征反常,磁导率可以成为磁场的非解析函数,正比于磁场的3/2次方。我们还表明,时间反演对称性破缺的狄拉克锥倾斜的线性磁导率的结果。这是由于一维手性异常的倾斜负责。
2021-02-13 cond-mat.mes-hall
Chiral anomaly and giant magnetochiral anisotropy in noncentrosymmetric Weyl semimetals
我们从理论上提出,巨磁手征各向异性实现外尔半金属在非中心对称晶体作为手征异常的结果。磁手征各向异性是电阻率$ρ$的非线性,其取决于电流$\boldsymbol{I}$和磁场$\boldsymbol{B}$作为$ρ=ρ_0 (1 + γ\boldsymbol{I} \cdot \boldsymbol{B})$,并且可以应用于由$\boldsymbol{B}$控制的整流器器件。导出了非中心对称Weyl半金属中的系数$γ$的计算公式。$γ$的公式表明,磁手征各向异性强烈增强时,化学势被调谐到外尔点,和非中心对称外尔半金属,如TaAs可以表现出更大的磁手征各向异性比在其他材料中观察到的。
2016-09-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Transversal magnetoresistance in Weyl semimetals
我们从理论上探讨了三维Weyl和Dirac半金属在横向磁场中的磁电阻率在两种不同的无序模型:(i)短程杂质和(ii)带电(库仑)杂质。杂质散射处理使用自洽玻恩近似。我们发现,一个不寻常的朗道能级加宽导致各种制度的电阻率标度在温度-磁场平面。特别地,对于白噪声无序模型,磁阻是非单调的。对于$H\to 0$,短程杂质的磁阻以非解析的方式消失,如$H^{1/3}$。在最强磁场$H$的极限下,点状杂质的磁阻率以$1/H$形式消失,而在库仑杂质模型中,磁阻率为线性正。
2015-10-28 cond-mat.mes-hall
Magneto-conductivity and CME in Dirac semimetals from Keldysh technique in Landau levels basis
Ariel University(阿里埃勒大学)
本文通过Keldysh技术研究狄拉克半金属的磁导率与CME,推导动力学方程并计算磁导率随磁场和温度的变化,对比实验数据。
2025-11-19 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
Unveiling the Chiral States in Multi-Weyl Semimetals through Magneto-Optical Spectroscopy
Indian Institute of Technology Indore(印度印多尔理工学院)
本研究通过磁光光谱研究多Weyl半金属,发现倾斜参数显著影响磁光响应,并揭示了随Weyl节点阶数增强的手性态特征,为拓扑现象探索提供关键见解。
2024-12-26 cond-mat.mes-hall
Transport and magnetotransport in 3D Weyl Semimetals
我们从理论上研究了三维Weyl半金属的输运和磁输运性质。使用RPA-玻尔兹曼传输散射理论的电子散射随机分布的带电杂质,连同有效介质理论平均在所得的空间不均匀的载流子密度,我们顺利地连接我们的结果的最小电导率附近的外尔点与已知的结果在高载流子密度的电导率。在非量子化磁场的存在下,我们预测,对于高和低载流子密度,外尔半金属显示从二次磁阻(MR)在低磁场到线性MR在高磁场的过渡,和MR的大小> 10的现实参数。我们的研究结果是在定量协议与最近意想不到的实验观察混合硫族化合物TlBiSSe。
2015-11-16 cond-mat.mes-hall
Magneto-optical conductivity of Weyl semimetals
外尔半金属是一种拓扑相的物质,最近引起了人们的兴趣,并被认为是烧绿石Iridates的可能相。本文计算了孤立外尔点的磁光响应。我们发现,电导率是一系列的不对称峰躺在一个线性背景的顶部。我们发现额外的功能的导电性,解释了底层朗道能级结构。我们表明,弱无序往往模糊了峰值,但它们仍然显示为线性背景上的可测量的振荡。
2013-06-27 cond-mat.mes-hall
Magnetoconductivity of type-II Weyl semimetals
第二类外尔半金属的特征是在低能激发下的倾斜线性色散,模仿外尔费米子,但明显违反了洛伦兹不变性,这具有有趣的量子输运性质。基于晶格模型,数值研究了平行电场和磁场中第二类Weyl半金属的磁导率。我们发现,在高场制度下,反对称破缺的II型Weyl半金属的磁导率的符号取决于磁场的方向,而在弱场制度下,总是得到积极的磁导率无论磁场方向。我们发现弱局域化对杂质势的空间范围很敏感。在时间反演对称破缺的II型Weyl半金属中,由于群速度、Berry曲率和磁场的联合作用,系统沿能带倾斜方向表现出正或负的磁导率.
2017-12-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetotransport in Weyl semimetal nanowires
我们从理论上研究了磁场中Weyl半金属纳米线的能带结构和电子输运,证明了费米弧表面态和体朗道能级的相互作用在磁输运中起着至关重要的作用.我们发现,垂直于表面的磁场会立即将反向传播的表面模杂化成一系列无色散的0阶朗道能级,并导致传播模的显著减少和电导的快速衰减.与此相反,平行于导线的磁场增加了线性分散的0阶朗道能级的旅行模式,并增加电导。
2017-03-10 cond-mat.mes-hall
Weyl magnetoplasma waves in magnetic Weyl semimetals
Monash University(莫纳什大学);Universidad Autonoma de Madrid(马德里自治大学)
研究通过有效哈密顿框架在零磁场下实现Weyl磁等离子体物理,利用巨的内在异常霍尔响应,展现非 reciprocal模式及拓扑保护的费米弧样模式。
2026-01-15 cond-mat.mes-hall
Magneto-optical conductivity of double Weyl semimetals
研究了能量色散具有各向异性的双层外尔半金属的磁光响应。我们发现,在存在磁场的情况下,光学电导率的最显著的特征是一系列共振峰,其相应的频率与磁场的强度成线性比例。此外,光导性被发现是各向异性的,与两个的三个纵向组件驻留在一个线性的背景和一个恒定的背景,其余的。研究了化学势、温度、杂质散射和粒子-空穴对称性破缺对电导率的影响。
2017-08-31 cond-mat.mes-hall
Chiral charge conservation and ballistic magnetotransport in a disordered Weyl semimetal
University of Waterloo(滑铁卢大学);Perimeter Institute for Theoretical Physics(珀米特理论物理研究所)
研究揭示了在无序韦伊尔半金属中,手性电荷守恒导致磁场下球面输运,电导由磁通量子决定,展现非平凡拓扑结构的实验证据。
2025-12-24 cond-mat.mes-hall
Negative longitudinal magnetoconductance at weak fields in Weyl semimetals
外尔半金属是提供手征反常的凝聚态实现的拓扑材料。正的纵向磁导在磁场中的二次曲线被认为是这种异常的一种诊断。通过解析求解玻尔兹曼方程,我们表明,在实验相关的半经典制度的弱磁场的磁导可以成为负的。这种效应是由于载流子的Berry相和轨道磁矩的同时存在,并且在足够强的谷间散射下发生。
2020-05-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
High-field magnetoconductivity of topological semimetals with short-range potential
外尔半金属是物质的三维拓扑状态,在某种意义上,它们在动量空间中拥有成对的Berry曲率的单极子和反单极子,导致手征异常。手征反常在平行强磁场中具有正的磁导性或负的磁电阻率。然而,最近的几个实验外尔和狄拉克拓扑半金属显示在高场负的磁导率。在这里,我们研究的Weyl和狄拉克半金属在短程散射势的存在下的磁导率。在沿两个Weyl节点连接方向施加的强磁场中,我们发现沿磁场方向的电导率由费米速度决定,而不是由朗道简并度决定。我们确定了三种情况下,高场磁导率是负的。我们的研究结果表明,高场正磁导率可能不是一个令人信服的签名的手征异常,并将有助于解释最近的实验和早期的理论的不一致性。
2015-06-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Linear magnetochiral effect in Weyl semimetals
我们提出了线性磁手征效应的可能性,在时间反演打破外尔半金属。一般的磁手效应包括在一个同时线性依赖的磁输运系数与磁场和动量矢量。这种同时依赖性是由Onsager互易关系所允许的,作为外尔节点之间的分离向量,该向量起着这样的作用。作为一个侧面的结果,我们发现一个非零的积极的纵向磁导率费米能量以上的点,外尔节点的手征是全球性的损失。
2016-10-26 cond-mat.mes-hall hep-th
Magneto-optical conductivity in generic Weyl semimetals
外尔半金属的磁光研究被认为是观察候选材料(包括手征朗道能级)中低能外尔费米子的通用工具。然而,以前的理论结果已被限制到线性化的外尔节点周围的制度,并与实验结果不一致。在这里,我们推导出一个封闭的形式表示的通用外尔半金属的磁光电导率的存在下,外部磁场与倾斜的频谱。系统在两个方向上具有线性色散,而倾斜方向可以由任意连续可微函数组成。这个一般性的计算,然后使用解析评估的外尔半金属扩展到立方阶动量的磁光电导率。特别是,系统与任意倾斜,以及系统托管平凡费米口袋进行了研究。高阶项的动量关闭费米口袋中的第二类制度,消除了非物理截止时,评估磁光电导率的需要。至关重要的是,考虑到封闭的过度倾斜和额外的平凡费米口袋的能力,使我们能够处理模型系统更接近实际材料,我们提出了一个简单的解释,为什么寄生平凡费米口袋的存在可以掩盖外尔费米子的特征签名磁光电导率测量。
2020-12-16 cond-mat.mes-hall
Magneto-transport and Shubnikov-de Haas oscillations in the layered ternary telluride Ta3SiTe6 topological semimetal
拓扑半金属表征一类新的量子材料托管狄拉克/外尔费米子。拓扑费米子的重要特征可以通过量子振荡来表现。本文报道了拓扑半金属Ta 3SiTe 6单晶在磁场高达38 T时的磁电阻和纵向电阻的Shubnikov-de Haas(SdH)量子振荡。振荡的周期性振幅揭示了费米面的相关信息。快速傅立叶变换谱表示单个振荡频率。对振荡的分析表明费米口袋的横截面积为0.13埃的负2次方。结合磁输运测量和第一性原理计算,我们发现这些振荡来自空穴袋。Hall电阻率和SdH振荡表明Ta_3SiTe_6是空穴主导的体系。
2019-09-12 cond-mat.mes-hall
Berry-curvature-induced linear magnetotransport in magnetic Weyl semimetals
磁输运如巨磁电阻和霍尔效应是基础物理和技术的核心。近年来,一些实验已经清楚地证明了线性磁输运(LMT)与磁场成正比,但其物理机制尚不清楚。在这项工作中,我们表明,Berry曲率效应是一个新的机制主导的LMT。在122个磁点群中,有66个磁点群存在Berry曲率引起的LMT。对于典型的磁性Weyl半金属Co $_3$ Sn $_2$ S $_2$和铁磁MnBi $_2$ Te $_4$,Berry曲率引起的LMT电导率分别达到每特斯拉$10^4$和$10^2$ ${\rm Ω^{-1}m^{-1}}$的数量级,其可通过中等磁场引起的磁化倾斜来调节。我们进一步揭示,贝里曲率诱导的LMT可以检测到的霍尔效应,特别是固有的磁阻超过$100\%$每特斯拉的样品质量不敏感。我们的结果与最近的实验结果一致,揭示了Berry曲率在LMT中的重要作用。
2022-07-27 cond-mat.mes-hall
Transversal magnetotransport in Weyl semimetals: Exact numerical approach
Weyl半金属的磁输运实验对于研究Weyl节点的拓扑和低能性质是必不可少的。如果输运方向垂直于所施加的磁场,实验已经显示出大的正磁阻。在这项工作中,我们提出了一个理论散射矩阵方法的横向磁输运的Weyl节点。我们的数值方法证实并超越了现有的微扰分析方法,通过处理混乱。它是在实空间中制定的,适用于介观样品以及在散装限制。特别是,我们研究的情况下,清洁和强烈无序的样品。
2018-03-01 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Gigantic tunneling magnetoresistance in magnetic Weyl semimetal tunnel junctions
研究了由外尔半金属接触构成的磁性隧道结的隧穿磁电阻效应。我们发现,手征磁化锁定导致一个巨大的隧穿磁电阻比,效果不依赖于自旋过滤的隧道势垒。我们的研究结果表明,在反平行配置的电导是更敏感的磁化波动比在MTJ与正常铁磁体,并预测TMR高达10^4%时,实际的磁化波动占。此外,我们表明,费米弧状态引起的电导的非单调依赖于两个接触的磁化之间的错位角。
2021-03-17 cond-mat.mes-hall
Quantum Oscillations of The Positive Longitudinal Magnetoconductivity: a Fingerprint for Identifying Weyl Semimetals
外尔半金属(WSMs)作为涌现准粒子承载带电外尔费米子。我们发展了一个统一的解析理论来研究WSM中的反常正纵向磁导(LMC),它弥补了经典方法和超量子方法之间的差距。更有趣的是,LMC被发现表现出双在- $1/B$量子振荡,起源于非平衡手性化学势的振荡。叠加在正LMC上的量子振荡是具有手征反常的WSM相的显著指纹,其观察是鉴别WSM材料的有效标准。事实上,这样的量子振荡已经在几个实验中观察到了。
2018-08-12 cond-mat.mes-hall
Nonlinear magnetotransport in Weyl semimetal
近年来量子非线性霍尔效应的发现使非线性输运领域重新活跃起来。在这里,我们预测磁场诱导的非线性霍尔效应在时间反演对称Weyl半金属。我们表明,带几何量的相互作用,如贝里曲率,和磁部分的洛伦兹力可以引起有限的非线性霍尔电导率是线性的磁场。这种非线性霍尔电导率可以通过非线性输运测量以及光电流和二次谐波产生等非线性光学现象来表现。
2022-01-20 cond-mat.mes-hall
Nonlinear optical Hall effect in Weyl semimetal WTe2
本研究在室温无外加磁场的Weyl半金属WTe2中观察到非线性光学霍尔效应(非线性Kerr旋转),定量确定了其各向异性的四阶极化率,并通过对称性分析证明其源于Berry曲率六极矩,同时揭示了潜在的隐藏相。
2021-03-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.other physics.optics
Angular dependence of magnetoresistance and planar Hall effect in semimetals in strong magnetic fields
半经典输运理论对于研究电磁效应特别有效。一般来说,半经典理论只适用于弱场,因为它没有考虑朗道量子化。在这里,我们通过考虑半金属中载流子密度的场依赖性的朗道量子化,扩展了传统的半经典理论。扩展的半经典理论甚至在朗道量子化明显的强场中也是适用的。使用这种新的方法,我们解释了定性的变化的角度依赖性的横向磁阻(TMR),各向异性磁阻(AMR),平面霍尔效应(PHE)在铋与磁场的增加。这揭示了最近在半金属铋中观察到的TMR、AMR和PHE的非平凡场致变化的难题。
2020-10-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Frequency-dependent Faraday and Kerr rotation in anisotropic nonsymmorphic Dirac semimetals
本研究计算了非对称性保护的各向异性狄拉克半金属中频率相关的法拉第和克尔旋转角,发现零频极限下旋转角为$2α_F$,并在接近塞曼能隙吸收边时出现对数增强,表明此类材料可用于磁光偏振旋转器件。
2023-06-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Intra-cone transition effect to magnetoconductivity in Dirac semimetal
我们研究了库仑杂质存在下小质量费米子的输运,这可以在轻微扭曲的狄拉克半金属中实现。利用半经典玻尔兹曼方程,导出了两种锥内跃迁过程的弛豫时间。另一个原因是在较弱的磁场下朗道能级的激发态。因此,我们推导出在平行电场和磁场存在下纵向磁导率的质量依赖性和磁场依赖性。
2017-12-09 cond-mat.mes-hall hep-ph
Density of states and magnetotransport in Weyl semimetals with long-range disorder
我们研究了无序Weyl半金属的态密度和磁输运性质,重点研究了强长程无序的情况。为了计算节点附近的无序平均态密度,我们精确地处理了带电杂质产生的长程随机势涨落,而无序势的短程分量则借助于图解技术被系统地和可控制地包括在内。我们发现,对于接近简并点的能量,长程势涨落导致有限的态密度。在输运方面,我们讨论了在磁场中屏蔽的自洽理论可能导致非单调低场磁电阻。
2016-03-24 cond-mat.mes-hall
Giant Domain-Wall Hall Magnetoresistance in Magnetic Topological Semimetal
Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics, Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院物理研究所);School of Physical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学物理科学学院);Guangdong Provincial Key Laboratory of Optical Information Materials and Technology, Institute for Advanced Materials, South China Academy of Advanced Optoelectronics, South China Normal University(华南师范大学)
研究磁性拓扑半金属中多域态下的巨域墙霍尔磁电阻,揭示其与拓扑韦尔能带 Berry 相的关系,展现其在多电阻态调控中的潜力。
2026-04-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magneto tunnel conductance across twisted Weyl semimetal junctions
Harish-Chandra Research Institute(哈里什-昌德拉研究所);International Centre for Theoretical Sciences, Tata Institute of Fundamental Research(塔塔基础研究院国际理论科学中心);Technion - Israel Institute of Technology(以色列理工学院);The Helen Diller Quantum Center, Technion(海伦·迪勒量子中心)
本文研究扭转耦合的有限尺寸外尔半金属结的磁输运,发现零场下存在纯费米弧态贡献的新型隧穿电导,实验相关磁场下介观及更小样品中横向费米弧态电导贡献显著,需与体手性朗道能级电导共同考虑。
2024-08-20 cond-mat.mes-hall
Probing the semiconductor to semimetal transition in InAs/GaSb double quantum wells by magneto-infrared spectroscopy
我们用磁红外光谱研究了InAs/GaSb双量子阱从正常态到反转态的半导体到半金属的转变。我们发现,由于我们的样品的低载流子密度(接近本征极限),磁吸收谱从一个单一的回旋共振峰在正常状态下的多个吸收峰的反转状态下,具有明显的磁场依赖性。使用八带Pidgeon-Brown模型,我们解释了在我们的实验中观察到的所有主要吸收峰。我们证明了半导体到半金属的转变可以通过控制量子限制、应变和磁场来实现。我们的工作铺平了道路的最佳InAs/GaSb结构的能带工程实现新的拓扑状态,以及在太赫兹制度的设备应用。
2016-10-18 cond-mat.mes-hall
Localization effects on magnetotransport of a disordered Weyl semimetal
我们研究了无序Weyl半金属中的磁输运,精确地考虑了局域效应。在Weyl节点附近,一个单一的手征朗道能级与许多传统的非手征能级共存。无序散射混合这些拓扑不同的模式,导致特殊的本地化效果。我们推导出平均电导以及沿场方向的传输概率的完整分布函数。值得注意的是,我们发现,本地化的非手征模式大大增强,在一个强磁场与典型的本地化长度缩放为$1/B$。技术上,我们使用非线性σ模型形式主义与拓扑项描述的手征状态。通过映射到一个等价的传递矩阵哈密尔顿算子,问题得到了精确的解决。
2017-09-08 cond-mat.mes-hall
Positive longitudinal spin magnetoconductivity in $\mathbb{Z}_{2}$ topological Dirac semimetals
最近,人们发现一类Dirac半金属,如\textrm{Na} $_{\mathrm{3}}% $ \textrm{Bi}和\textrm{Cd} $_{\mathrm{2}}$ \textrm{As} $_{\mathrm{3}}$,带有$\mathbb{Z}_{2}$负电荷.我们提出了一个实验机制来实现$\mathbb{Z}_{2}$异常的$\mathbb{Z}_{2}$拓扑电荷,并建议探测它的磁输运测量。类似于外尔半金属中的手征异常,电子通过沿磁场的自旋偏置加速可以在狄拉克点之间产生$\mathbb{Z}_{2}$电荷不平衡,其弛豫为系统贡献了可测量的正纵向自旋磁导率(LSMC)。$\mathbb{Z}_{2}$反常诱导的LSMC是由手征反常引起的纵向磁导率的自旋形式,它具有手征反常诱导的LMC的所有特征。虽然在拓扑狄拉克半金属的手征异常是非常敏感的局部磁性杂质,$\mathbb{Z}_{2}$异常被发现是免疫局部磁无序。进一步证明了正LMC的二次或线性场依赖性对于手征反常并不是唯一的。在此基础上,我们认为叠加在正LSMC上的$1/B$周期性量子振荡可以作为拓扑狄拉克半金属中$\mathbb{Z}_{2}$异常的指纹。
2019-07-27 cond-mat.mes-hall
Magneto-polaritons in Weyl semimetals in a strong magnetic field
外尔半金属的奇异拓扑和输运性质在凝聚态物质界引起了很大的兴趣。在这里,我们表明,外尔半金属在强磁场是非常不寻常的光学材料。电磁波的传播受到手征外尔费米子的等离子体激元响应和由磁场引起的极端各向异性之间的相互作用的影响。由此产生的磁极化激元具有一些特殊的性质,如双曲色散,光子阻带,耦合诱导透明,和宽带偏振转换。这些效应可用于这些材料的光谱学,包括手性异常的检测,或用于宽带太赫兹/红外应用。
2017-08-18 cond-mat.mes-hall physics.optics
Axial Magnetoelectric Effect in Dirac semimetals
我们提出了一种通过{ \em轴向磁电效应}(AMEE)产生静态磁化的机制。磁化${\bf M} \sim {\bf E}_5(ω)\times {\bf E}_5^{*}(ω)$的出现是由于轴向电场${\bf E}_5(t)$的角动量转化为狄拉克和外尔半金属中的磁矩的结果。我们指出的相似之处和差异之间的建议AMEE和传统的逆法拉第效应(IFE)。作为一个例子,我们估计的AMEE所产生的圆极化声波,发现它是在微高斯的规模为千兆赫兹频率的声音。与传统的IFE相比,磁化强度在小频率和固定的声强下线性上升,并表现出AMEE的非单调峰值行为。这种效应提供了一种通过传统的磁力测量技术来研究不寻常的轴向电磁场的方法。
2021-05-19 cond-mat.mes-hall
Magnetoresistance and anomalous Hall effect in micro-ribbons of the magnetic Weyl semimetal Co$_3$Sn$_2$S$_2$
磁性外尔半金属由于其特殊的能带结构而表现出有趣的输运现象。最近的实验表明,在shandite型Co $_3$ Sn $_2$ S $_2$块体晶体,这种材料系统是一种磁性外尔半金属。为了获得与手性输运相关的长度尺度,必须制造这种迷人化合物的微观结构。因此,我们已经削减微带(典型尺寸$0.3~\times~3~\times~50$ μ $m^3$)从钴$_3$锡$_2$ S $_2$单晶使用Ga $^{2+}$ -离子的聚焦束,并研究了样品尺寸和可能的表面掺杂对磁输运性质的影响。在微带中观察到的大的本征反常霍尔效应与体样品中的本征反常霍尔效应定量一致。我们的研究结果表明,聚焦离子束切割可用于纳米图案化单晶Co $_3$ Sn $_2$ S $_2$,使未来的运输实验在复杂的微观结构,这Weyl半金属。
2018-12-24 cond-mat.mes-hall
Three-dimensional quantum Hall effect and magnetothermoelectric properties in Weyl semimetals
我们数值研究了无序条件下Weyl半金属的三维量子霍尔效应和磁热电输运。我们得到了一个整体图像,奇异的三维QHE出现在有限的费米能量范围内的外尔点附近的$n=-1$和$n=1$朗道能级(LLs)之间的间隙确定。量子化的霍尔电导率是由于手性零LL穿越间隙,并对无序散射的磁场的方向上的中间数量的层是强大的。此外,我们预测了几个有趣的特性功能的热电输运系数在3D QHE制度,这可以通过实验来探讨。这可能为在拓扑材料中探索外尔物理开辟一条途径。
2021-08-17 cond-mat.mes-hall
A Quantum Framework for Negative Magnetoresistance in Multi-Weyl Semimetals
Indian Institute of Technology Indore(印度印多尔理工学院)
本文提出了一种多韦尔半金属中负磁电阻的量子力学框架,通过Landau量子化和奇点异常机制解释了负磁电阻的实验特征。
2025-12-31 cond-mat.mes-hall
Magnetoconductivity of Dirac semimetals and chiral magnetic effect from Keldysh technique
Ariel University(阿里尔大学)
本研究利用Keldysh技术分析狄拉克半金属的磁导率,证实强磁场下磁导率源于手性磁效应。
2026-01-12 cond-mat.mes-hall
Effect of disorder on the transverse magnetoresistance of Weyl semimetals
研究了不同类型杂质所产生的随机势对外尔半金属横向磁电阻的影响。结果表明,杂质势的类型强烈影响磁电阻的磁场和温度依赖性。两个极限情况下进行了详细分析:($i$)的超量子极限,当所施加的磁场是如此之高,只有第零和第一朗道水平有助于磁输运,和($ii$)的半经典的情况下,大量的朗道水平发挥作用。一个正式的图解方法使我们能够获得表达式的组件的电导率张量在这两个限制。与$δ$关联无序的过度简化情况相反,长程杂质势(包括库仑杂质)引入了额外的长度尺度,这改变了问题的几何和物理性质。结果表明,对于一定的杂质势,磁电阻可以偏离作为磁场函数的线性行为。
2020-11-17 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
Chiral anomaly induced magnetoconductances in an irradiated Type-I Weyl Semimetal
利用准经典玻尔兹曼输运方程(BTE)研究了小场作用下外尔半金属(WSM)的磁电导率。按照这样的形式主义在这里,我们考虑照射通过圆偏振光的两个节点的时间反转打破WSM已经在直流/静态电场和研究的磁输运性质由于手性异常的存在。手征异常影响纵向磁导率以及平面霍尔电导率。{As我们的场设置引起场之间的相对取向的连续时间变化,人们自然期望对于不同的场强和倾斜感兴趣的磁输运行为。我们在这里研究的I型倾斜显示了正和负的磁导率,这取决于场强和时间。此外,我们发现,一个直接的时间调谐的辐照场强可以{导致波动}磁输运行为,可以很容易地即兴和检查在实验室中。
2022-10-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el