Topological nodal line semimetals in holography
我们给出了一个强耦合拓扑节线半金属(NLSM)的全息模型,发现NLSM相可以通过量子相变到拓扑平凡态。对偶费米子谱函数表明,在NLSM相中存在多个费米子面,每个费米子面都是一个闭合的节环。体中的拓扑结构是由双质量算符和使费米表面的拓扑变形的算符之间的IR相互作用引起的。我们提出了一个在全息中建立各种强耦合拓扑半金属的实用框架,这表明在强耦合拓扑非平凡半金属态普遍存在。
2018-12-18 cond-mat.str-el hep-th
Optical absorption in interacting and nonlinear Weyl semimetals
最近有人预测,库仑相互作用和Berry曲率之间的相互作用可以产生有趣的光学现象在拓扑非平凡的二维绝缘体。在这里,我们提出了一个理论的光吸收三维,空穴掺杂外尔半金属。我们发现,Berry曲率,库仑相互作用和单粒子能谱中的非线性可以共同使光致谷极化。我们支持和补充我们的数值结果与分析玩具模型计算,揭示拓扑非平凡的马汉激子与非零涡。
2017-04-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Anomalous Hall conductivity of the holographic $\mathbb{Z}_2$ Dirac semimetals
本文阐述了在晶体对称性保护下具有两个狄拉克节点的狄拉克半金属全息模型中的反常自旋霍尔电导率。该体系除了具有手性反常外,还具有另一个反常,它与体系的$\mathbb{Z}_2$拓扑荷有关。该系统的全息模型包含两个$U(1)$ -规范场的物质作用以及Chern-Simons规范项的适当组合。我们还考虑了两个规范场的耦合{ \it via}由耦合$α$参数化的动力学混合。在探头极限的全息方法,使我们能够获得霍尔电导率。本工作的目的是描述$\mathbb{Z}_2$ Dirac半金属在拓扑平凡相和非平凡相之间的相变。有趣的是,反常的霍尔电导率起着这种相变的序参量的作用。在拓扑非平凡相中,全息发现的霍尔电导率的前因子依赖于耦合$α$和Chern-Simons耦合。
2021-10-18 cond-mat.str-el gr-qc hep-th
Nodal-knot semimetals
拓扑线半金属的特征在于在布里渊区中的一维带交叉线。与节点相反,节点线可以是拓扑非平凡的构型。本文研究了最简单的拓扑非平凡形式的节线,即布里渊区中的单节线。我们介绍了一个通用的建设各种“的结半金属”,它产生了最简单的三叶节结和其他更复杂的节结的布里渊区。本文还研究了由磁力线重联引起的结-解结跃迁。我们的工作将纽结理论引入到拓扑半金属中。
2017-04-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Emergence of intrinsic superconductivity below 1.178 K in the topologically non-trivial semimetal state of CaSn3
也是超导的拓扑材料是当前极大的兴趣,因为它们可以表现出非平凡的拓扑介导的超导相。虽然已经有许多关于在各种拓扑材料中的压力调谐或化学掺杂诱导的超导性的报道,但是在具有化学计量组成的拓扑系统中的本征环境压力超导性的例子很少。在这里,我们报告说,纯金属间化合物CaSn 3不仅具有拓扑费米子特性,但也有超导相在1.178 K下的环境压力。通过对该材料的de Haas-van Alphen(dHvA)量子振荡研究,揭示了该材料的拓扑费米子性质,包括在回旋运动中积累的准粒子质量和非平凡Berry相.虽然CaSn_3在4.2K下是超导的,但我们的研究表明,在4.2K下的超导是由退化表面上的Sn引起的非本征超导,而其本征体超导转变发生在1.178K。这些发现使CaSn 3成为探索新的奇异态的一个有希望的候选者,这些奇异态是由非平凡能带拓扑和超导性之间的相互作用产生的,例如拓扑超导性
2018-11-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Dipolar Weyl semimetals
本文提出一类受对称性保护的偶极Weyl半金属,其单极子-反单极子Weyl点对产生量子化偶极Berry通量,构造交错Chern数以区分拓扑,并揭示了表面Fermi弧、零能hinge态及$π$通量涡旋响应等物理特征。
2024-03-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Do the surface Fermi arcs in Weyl semimetals survive disorder?
我们从理论上研究了在短程淬火无序和表面-体杂化条件下,外尔费米弧表面态诱导的表面物理的拓扑鲁棒性。通过对表现出外尔费米弧的晶格模型进行数值精确计算来研究这一点。我们发现,费米弧表面状态,除了有一个有限的寿命从无序加宽,与非微扰散装稀有状态,使他们不再绑定到表面(即,他们失去了纯粹的表面光谱特性)杂交。因此,我们提供了强有力的数值证据,外尔费米弧不拓扑保护无序。尽管如此,表面手征速度是强大的,并在存在强无序的情况下生存,通过形成生活在表面的本地化长度内的本地化电流回路而一直持续到安德森本地化阶段。因此,外尔半金属是不是拓扑鲁棒的存在的障碍,但表面手征速度。
2018-06-27 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Tuning of anomalous magnetotransport properties in half-Heusler topological semimetal GdPtBi
Institute of Low Temperature and Structure Research, Polish Academy of Sciences(波兰科学院低温结构研究所);Laboratoire des Solides Irradiés, École Polytechnique(巴黎综合理工学院辐照固体实验室);Institute of Nuclear Physics, Polish Academy of Sciences(波兰科学院核物理研究所)
通过高能电子辐照调节GdPtBi费米能级,研究其拓扑非平凡状态对磁输运性质的鲁棒性,发现负磁电阻和霍尔效应的异常行为。
2026-03-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Quantum phase transition between a topological and a trivial semimetal from holography
提出了拓扑Weyl半金属的全息模型。一个关键的成分是一个时间反演的破碎参数和质量变形。当改变质量与时间反演破缺参数的比值时,模型经历了从拓扑非平凡半金属到平凡半金属的量子相变。拓扑非平凡半金属的特征在于存在反常的霍尔效应。结果可以解释的全息重整化群(RG)流导致恢复的时间反演在平凡阶段的RG流的终点。
2016-04-05 cond-mat.str-el hep-th
Holographic Topological Semimetals
全息对偶允许通过对偶引力理论构建和研究强耦合量子物质的模型。在一般情况下,这种模型的特点是没有准粒子,流体动力学行为和普朗克耗散时间。一类特别有趣的量子材料是无空位拓扑半金属,它具有许多有趣的性质,从霍尔输运到拓扑保护的边缘态。本文综述了全息对偶在这类量子物质中的应用,包括全息Weyl半金属、节线半金属的构造、到平凡态(无空位和有空位)的量子相变、费米弧的全息对偶以及新的非预期输运性质如霍尔粘度的产生。全息模型有望为这类量子物质的性质带来新的见解。
2019-11-18 cond-mat.str-el hep-th
Surface plasmonics of Weyl semimetals
已知拓扑系统的光滑界面具有大量的表面态以及拓扑保护的手征态。我们表明,在Weyl半金属这些大规模的国家,随着手征费米弧,强烈改变的形式的费米弧等离子体,最显着的是,他们产生进一步的集体等离子体模式,是不存在的传统接口。等离子体激元模式是完全各向异性的结果,在表面模型的基础各向异性,并预计有一个明确的实验签名,例如,在电子能量损失光谱。
2021-04-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Extreme topological tunability of Weyl-Kondo semimetal to Zeeman coupling
有相当大的兴趣在相关性和拓扑学的交叉,特别是在金属系统。其中突出的问题是如何强关联驱动新的拓扑状态,以及这些状态是否可以容易地控制。本文在非对称非中心对称的近藤晶格模型中研究了塞曼耦合对Weyl-Kondo半金属的影响。一系列不同的和拓扑非平凡的半金属政权被发现,每个包含近藤驱动和费米能量约束外尔节点。节点在小于抑制近藤效应所需的磁场处湮灭。因此,我们证明了一个极端的拓扑可调性,是孤立的强相关性本身的调整。我们的研究结果是重要的强相关系统的实验,并制定了强相关拓扑结构的全局相图的阶段。
2021-05-04 cond-mat.str-el
Electron Correlation Induced Spontaneous Symmetry Breaking and Weyl Semimetal Phase in a Strongly Spin-Orbit Coupled System
本文从理论上研究了描述一个拓扑非平凡态的三维狄拉克费米子系统中的电子关联效应。结果表明,在平均场近似下,在自旋轨道耦合和电子关联都很强的区域,系统的时间反转和反转对称性自发地被打破.这个相被认为是晶格量子色动力学中的相的类似物。研究还表明,在磁性杂质的存在下,电子关联增强了拓扑绝缘体相和正常绝缘体相之间的Weyl半金属相的出现。
2012-12-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Topological Mott transition in a Weyl-Hubbard model with dynamical mean-field theory
外尔半金属是三维的、拓扑保护的、无隙的相,其表现出诸如费米弧表面态或负磁电阻的奇异现象。粒子间的相互作用能否将拓扑半金属转变为拓扑非平凡的Mott绝缘相,这是一个悬而未决的问题。利用动力学平均场论(DMFT)研究了光晶格中冷原子的Weyl物理模型.我们的特点拓扑相位通过数值计算的陈数通过Ishsikawa-Matsuyama公式相互作用的阶段。在我们的研究中,我们发现当相互作用导致绝缘行为时,陈数变得微不足道。为了更深入地理解Weyl-半金属-Mott-绝缘体拓扑相变,我们评估了准粒子带以及所谓的盲带的拓扑性质。我们的研究是补充外尔半金属与DMFT最近的研究。
2020-11-10 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el physics.atom-ph
Geometric semimetals and their simulation in synthetic matter
本文提出受广义手征与旋转对称性保护、拓扑平庸但能带几何非平庸的三维几何半金属,并探讨其在合成物质实验中的模拟实现。
2024-05-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Topological order in interacting semimetals
最近的研究表明,在磁性Weyl半金属中打开一个能隙是可能的,同时保持手征异常以及电荷守恒和平移对称性,这些都保护了弱相互作用半金属中的无能隙节点。由此产生的状态被证明是一个非平凡的推广的非阿贝尔分数量子霍尔液体的三维。这里我们指出在这种情况下存在第二个分数量子霍尔态。这种状态具有与第一种完全相同的电学和热学霍尔响应,但具有不同的(分形)拓扑顺序。此外,第二个分数量子霍尔态的存在必然意味着一个无隙相,它与无相互作用的Weyl半金属具有相同的拓扑响应,但又与之不同,这可以被看作是无相互作用的二维狄拉克费米子和QED $_3$到$3+1$维之间的已知对偶性的推广(以较弱的形式)。此外,我们还讨论了一个$(3+1)$维拓扑有序态,它是通过在不破坏对称性的情况下对节线半金属开孔而得到的。
2023-03-24 cond-mat.str-el
A Primer on Weyl Semimetals: Down the Discovery of Topological Phases
最近发现的Weyl半金属(WSM)在拓扑凝聚态研究中占有特殊的地位,因为它们代表了在凝聚态系统中发现的第一个无质量Weyl费米子。WSM显示了具有Dirac-like点简并的无间隙体能谱,著名的称为Weyl节点,其本身带有定义良好的手征性和拓扑保护的手征电荷。人们发现布洛赫带的贝里曲率在这些外尔节点处变得奇异,就像在磁偶极子中一样。此外,这些系统的特征拓扑表面状态的形式开放的费米弧。在这篇综述中,我们经历了一个简洁的旅程,从石墨烯为基础的狄拉克物理外尔半金属:基本的哈密顿量,其基本特征和其独特的响应外部电场和磁场,以提供一个基本的步行通过外尔物理如何展开随着时间的开始,石墨烯的发现。
2020-08-24 cond-mat.str-el
Topological spinon semimetals and gapless boundary states in three dimensions
近年来人们致力于理解具有无隙体激发的物质的拓扑相,其特征在于拓扑不变量和受保护的本征边界态。在这里,我们表明,拓扑半金属的马约拉纳费米子出现在精确可解的Kitaev自旋模型的一系列三维晶格。这些模型的基态都是量子自旋液体,具有Majorana费米子激发的无隙节谱。它示出,这些阶段是拓扑稳定的,只要某些离散对称性得到保护。相应的拓扑指数和无隙边界状态显式计算支持这些结果。与以前的研究相比,非相互作用系统中,在这项工作中讨论的阶段是相互作用自旋系统中的无间隙拓扑相的新例子。
2015-03-18 cond-mat.str-el
An improved holographic nodal line semimetal
本文研究了强耦合节线半金属的一种改进的全息模型,它满足二阶张量算符$\barψγ^{μν}ψ$和$\barψγ^{μν}γ^5ψ$之间的对偶关系。对于与上述张量算符对偶的复二型场,我们引入了一个Chern-Simons项和一个质量项,并且这种对偶关系在全息中自动满足。我们发现存在从拓扑节线半金属相到平凡相的量子相变。在拓扑相,费米谱中存在多条拓扑非平凡的节线。的散装几何形状是不同于以前的模型没有对偶约束,而由此产生的性质是定性类似于那些在该模型中。这种改进的模型为分析强耦合节线半金属的输运或其它性质提供了更自然的基础。
2021-05-23 cond-mat.str-el hep-th
A Weyl-$\mathrm{Z}_2$ semimetal from holography
我们提出了弱耦合Weyl- $\mathrm{Z}_2$半金属的有效场论,以及强耦合情况下的全息实现。在这两种情况下,反常体系同时具有手征反常和$\mathrm{Z}_2$反常,并具有从Weyl- $\mathrm{Z}_2$半金属相到部分或完全拓扑平凡相的拓扑量子相变.我们发现拓扑相变的特征是反常的输运参数,即反常的霍尔电导和$\mathrm{Z}_2$反常的霍尔电导.这两个参数在Weyl- $\mathrm{Z}_2$半金属相不为零,在拓扑平凡相为零。在全息情况下,讨论了两种反常输运系数之间的不同行为。我们的工作揭示了强相互作用的Weyl- $\mathrm{Z}_2$半金属的新相结构。
2021-12-10 cond-mat.str-el hep-th
Instability and topological robustness of Weyl semimetals against Coulomb interaction
外尔半金属中的各种新现象与单粒子描述中线性带交叉的存在有着密切的联系。我们展示了,通过一个完整的自洽平均场计算,这张照片是如何修改的存在下,远程库仑相互作用。在足够强的相互作用下,手征对称性破缺发生,并且发现节间带间激子配对通道是重要的,这决定了禁带宽度随相互作用强度的变化.值得注意的是,在由此产生的相互作用阶段,有限带陈数跳跃在三维动量空间中被保留,表明拓扑非平凡功能的鲁棒性。
2017-11-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Weyl-Kondo Semimetal in Heavy Fermion Systems
绝缘态可以是拓扑非平凡的,量子霍尔效应和拓扑绝缘体就是一个很好的例子。相比之下,拓扑金属直到最近才被实验证明。在具有强相关性的系统中,它们尚未被识别。重费米子半金属是强关联系统的原型,鉴于它们强的自旋-轨道耦合,呈现出取得进展的自然环境。在这里,我们提出了一个Weyl-Kondo半金属相在一个非中心对称晶格的周期性安德森模型。外尔节点附近的准粒子是从近藤效应发展出来的,费米弧的表面态也是如此。我们确定了这个阶段的关键签名,这是实现在重费米子半金属Ce $_3$ Bi $_4$ Pd $_3$。我们的研究结果提供了迫切需要的理论基础的实验搜索拓扑金属具有强相关性,并开辟了一个新的途径,系统研究这种量子相位,自然纠缠多个自由度。
2018-01-08 cond-mat.str-el
Three-dimensional topological semimetal phase in layered TaNiTe5 probed by de Haas-van Alphen effect
层状三维拓扑半金属由于其奇异的物理现象和丰富的可调性质而引起了人们的广泛关注。在这里,我们报告的三维拓扑半金属相在层状材料TaNiTe 5单晶通过量子振荡的实验证据。在TaNiTe_5中观察到了强的量子振荡。通过对de Haas-van Alphen振荡的分析,提取了多周期振荡,并与磁输运测量结果进行了比较。此外,还发现了具有3D费米面的非平凡“π”Berry相,表明了TaNiTe 5的拓扑非平凡特征。此外,我们证明了TaNiTe 5晶体的薄层是高度可行的,通过机械剥离,这提供了一个平台,以探索奇异的低维拓扑半金属的性质,并铺平了道路,在纳米器件的潜在应用。
2020-07-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electron-hole compensation effect between topologically trivial electrons and nontrivial holes in NbAs
通过角Shubnikov-de Hass(SdH)量子振荡测量,我们确定的费米表面拓扑结构的NbAs,外尔半金属候选人。SdH振荡由两个频率组成,对应于两个费米面极值:20.8 T($α$ -口袋)和15.6 T($β$ -口袋)。包括朗道扇形图在内的分析表明,$β$ -口袋的Berry相为$π$,有效质量小,为$\sim$ 0.033 $m_0$,表明在动量空间中存在非平凡拓扑;而$α$ -口袋的平凡Berry相为0,有效质量较重,为$\sim$ 0.066 $m_0$ .从有效质量和$β$口袋频率,我们确定外尔节点是110.5毫电子伏的化学势。在该体系中讨论了一种新的电子-空穴补偿效应,并讨论了其对磁输运性质的影响。讨论了NbAs与其它铌酸盐Weyl半金属的区别。
2015-12-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Multiplicative topological semimetals
本文将乘法拓扑相推广至平衡电子系统,发现只需最少对称性保护的新型拓扑半金属相,并揭示其独特的体-边对应、Fermi 弧与手征反常等响应特征。
2023-01-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Impurity induced topological phase transitions in Cd$_3$As$_2$ and Na$_3$Bi Dirac semimetals
采用第一性原理密度泛函理论计算,结合拓扑分析,研究了掺杂非磁性和磁性杂质的$Cd_3As_2$和$Na_3Bi$ Dirac拓扑半金属的电子性质.我们的系统分析表明,反转,旋转和时间反转对称性的选择性破缺,由特定的杂质掺杂的选择控制,诱导从原始狄拉克半金属的相变到各种拓扑相,如,拓扑绝缘体,平凡半金属,非磁性和磁性Weyl半金属,和陈绝缘体。狄拉克半金属相只有在$C_n$与$n > 2$的旋转对称性保持不变时才能存在。在掺杂的$Cd_3As_2$中出现的一个特别有趣的相是共存的Dirac-Weyl相,其发生在仅反转对称性被破坏而时间反演对称性和旋转对称性都被保留时。为了进一步表征这一阶段的低能量激发,我们补充了我们的连续四带$k\cdot p$模型,它确实显示狄拉克和Weyl类型的节点的密度泛函的结果。共存相出现在两个拓扑不同的狄拉克相之间的过渡点,但也可能存在于由外部应变控制的参数空间的一个小区域。
2020-11-11 cond-mat.str-el
Structural characterization of the candidate Weyl semimetal CeGaGe
通过单晶中子衍射高角度反射,确认候选外尔半金属CeGaGe为非中心对称空间群I4_1md而非I4_1/amd,并发现部分晶体存在向P4_3和/或P4_1的结构相变。
2025-06-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Minimal models for topological Weyl semimetals
拓扑Weyl半金属(TWS)可以分为两类:一类是态密度在Weyl节点处为零的TWS,另一类是电子和空穴在节点能量处满足有限态密度的TWS。II型外尔节点的色散是倾斜的,打破了洛伦兹不变性,允许物理性质不同于I型TWS。我们提出了时间反演破缺和反转破缺的II型Weyl半金属的最小晶格模型,并研究了它们的体性质和拓扑表面态。这些晶格模型捕捉扩展的费米口袋和费米弧的连通性。除了费米弧,这是拓扑保护,我们确定表面的“轨道状态”,出现的拓扑费米弧状态的过渡,从I型到II型多个Weyl节点,并坚持在II型TWS。
2016-04-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Pressure-induced superconductivity and topological phase transitions in the topological nodal-line semimetal SrAs3
拓扑双线性半金属(TNLSM)是指其导带和价带相互交叉的材料,满足拓扑保护的闭环而不是布里渊区(BZ)中的离散点。TNLSM的预期性质包括鼓面状的近平坦表面态、独特的朗道能级、特殊的集体模式、长程库仑相互作用或实现高温超导的可能性。最近,SrAs3已被理论上提出,然后实验证实是一个TNLSM。在这里,我们报告的高压实验SrAs 3,识别Lifshitz转变低于1 GPa和超导转变伴随着结构相变高于20 GPa。通过密度泛函理论(DFT)计算,揭示了高压相的拓扑晶体绝缘体(TCI)态。作为拓扑绝缘体的对应物,TCI具有受晶体对称性保护的金属边界态,而不是时间反演。考虑到拓扑表面态(TSS)和螺旋自旋织构观察到的高压状态的SrAs3,超导状态可能会引起的表面状态,是最有可能的拓扑非平凡的,使加压SrAs3拓扑超导体的强有力的候选人。
2019-10-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Dynamically Induced Exceptional Phases in Quenched Interacting Semimetals
我们报告的动力学形成异常退化的基本关联函数的不可积的一维和二维系统淬火到临界点附近。值得注意的是,微调的半金属点的相图中所考虑的系统,从而促进拓扑鲁棒性的非厄米(NH)节点阶段出现在连贯的长时间演化的动态平衡系统。在非平衡格林函数方法的框架内保存的第二玻恩近似,我们预测这些新的NH节相在简单的光谱函数以及在时间演化的动量分布函数的可观察到的签名。
2021-03-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
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
Electric Quantum Oscillation in Weyl Semimetals
在平行的电场和磁场作用下,两个手性相反的Weyl节点之间的电荷泵产生手性异常,从而导致Weyl半金属中的电子输运是非常特殊的。在这里,我们发展了一个完整的非平衡态量子输运理论的手征异常的基础上,手征电荷泵本质上是什么,但布洛赫振荡。具体地说,通过使用Keldysh非平衡格林函数方法,它表明,有一个丰富的结构中的手征反常输运,包括负磁阻,非欧姆行为,江崎津峰,最后的直流电流的谐振振荡作为电场的函数,称为电量子振荡。我们认为,超出了通常的线性响应行为,在BiSb合金中观察到的非欧姆行为可以被视为发生电量子振荡的前兆,这是拓扑和能量保护外尔半金属。
2021-02-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Nodal topological superconductivity in nodal-line semimetals
本文研究掺杂节点线半金属中的节点拓扑超导,揭示自旋三重态配对产生受单极荷保护的节点环及表面 Majorana 平带零模。
2023-12-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Density of States Scaling at the Semimetal to Metal Transition in Three Dimensional Topological Insulators
增加无序度可以诱导三维狄拉克半金属和扩散金属之间的量子相变。以无序$\mathbb{Z}_2$拓扑绝缘体系统为例,用核多项式方法计算了单粒子态密度。我们专注于三个地区:在两个拓扑不同相的相界处的Dirac半金属,两个拓扑绝缘体相和扩散金属的三临界点,以及处于强无序状态的扩散金属。态密度服从一个新的单参数标度,坍缩到一个通用标度函数的两个分支上,对应于狄拉克半金属和扩散金属。计算了发散长度尺度临界指数$ν$和动力学临界指数$z$,发现它们与常规Anderson跃迁的临界指数有很大的不同.本文还讨论了三临界点附近和三临界点处实验观测量的临界行为。
2013-12-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Observation of near EF Fermi-arc van Hove singularity with prominent coupling to phonon in a van der Waals coupled Weyl semimetal
采用扫描隧道显微镜/光谱和第一性原理计算相结合的方法研究了一种范德华耦合Weyl半金属材料NbIrTe 4.我们观察到一个尖锐的峰值附近的零偏置能量的隧穿电导,其起源是归因于一个van Hove奇异性与拓扑非平凡费米弧状态的Lifshitz过渡。此外,隧道光谱测量显示出令人惊讶的大签名的电子玻色子耦合,这大概是通过增强的电荷磁化率的强烈增强的电子声子耦合。我们在范德华耦合材料中的发现是特别宝贵的,由于适用的剥离技术,通过进一步操纵纳米尺度薄片及其器件中的近费米能范霍夫奇点来搜索奇异的拓扑状态。
2021-08-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Quantum transport evidence for a three-dimensional Dirac semimetal phase in Cd3As2
三维狄拉克半金属材料是二维石墨烯的电子类似物,近年来引起了人们极大的兴趣。从这个新相出发,可以得到各种拓扑上不同的相,例如拓扑绝缘体、Weyl半金属、量子自旋霍尔绝缘体和拓扑超导体。理论预测后不久,角分辨光电子能谱和扫描隧道显微镜实验给出了Na 3Bi和Cd 3As 2中3D狄拉克点的证据。本文报道了Cd_3As_2单晶在磁场中的量子输运性质。在高温下观察到相当大的线性量子磁电阻。随着温度的降低,纵向电阻Rxx和横向霍尔电阻Rxy都出现了Shubnikov-de Haas振荡。根据强振荡分量ΔRxx,朗道指数n与1/B的线性关系给出n轴截距0.58。我们的量子输运结果清楚地揭示了一个非平凡的π Berry相,从而为Cd 3As 2中的3D Dirac半金属相提供了强有力的体证据。这可能为其在电子设备中的使用开辟新的前景。
2014-04-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Dissolution of topological Fermi arcs in a dirty Weyl semimetal
外尔半金属(Weyl semimetals,WSMs)是近年来研究的热点之一,因为它们提供了手征反常的凝聚态实现,具有拓扑保护的费米弧表面态,并维持尖锐的手征外尔准粒子直至临界无序,在临界无序下连续的量子相变(QPT)驱动系统进入金属相.在这里,我们用数值模拟表明,随着无序强度的增加,费米弧逐渐失去其锋利度,并接近WSM-金属QPT它完全溶解到金属浴的散装。预测的拓扑性质的WSM-金属QPT和由此产生的体边界对应跨越这个过渡可以直接观察到角分辨光发射光谱(ARPES)和傅立叶变换扫描隧道显微镜(STM)测量以下的费米弧的连续变形与最近发现的外尔材料的无序度增加。
2017-11-08 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el