Optical phonon dynamics and electronic fluctuations in the Dirac semimetal Cd3As2
三维狄拉克半金属Cd 3As 2的拉曼散射显示了电子和声子自由度的复杂相互作用。我们观察到由于带间跃迁引起的共振声子散射、声子频率和强度的反常非谐性以及准弹性（E~0）电子散射。后两种效应由特征温度标度T* ~ 100 K决定，该温度标度与晶格和电子自由度的相互波动有关。一个精细的分析表明，这个特征温度对应于耦合到带间跃迁的狄拉克态的Cd 3As 2的光学声子的能量。由于拓扑半金属中的电子-声子耦合主要与具有有限动量的声子有关，因此对光学声子的反作用仅通过涉及广泛动量范围的多声子过程观察到非谐性。所产生的耦合系统的能量密度波动以前只在低维或受抑自旋系统与抑制长程有序。
2017-04-19 cond-mat.mtrl-sci
FeRhCrSi: A new spin semimetal with room temperature spin-valve behavior
自旋半金属是最近发现的一类新的自旋电子材料，其在一个自旋通道中表现出带隙，而在另一个自旋通道中表现出半金属特征，从而允许可调谐的自旋输运。在这里，我们提出的自旋半金属行为的实验验证FeRhCrSi，四元Heusler合金的饱和力矩2 $μ_B$和居里温度$>$ 400 K。它以L2 $_1$结构结晶，在Fe和Rh之间具有50 $\%$反位无序。在300 K以下，它表现出弱的温度依赖性的电阻率与负温度系数，表明正常的半金属或自旋半金属行为。反常的磁电阻数据揭示了占主导地位的贡献，从不对称的部分，一个明确的签名的自旋阀的性质，这是保留，即使在室温下。\textcolor{black}{The asymmetric part of magneto-resistance shows an unusual increase with increasing temperature.}霍尔测量证实了起源于本征Berry曲率的电导率的异常性质，空穴是大多数载流子。从头算模拟证实了一个独特的长程亚铁磁有序的基态，解释了背后的意外低饱和时刻的起源。亚铁磁无序结构证实了实验观察到的FeRhCrSi的自旋半金属特征。
2023-01-26 cond-mat.mtrl-sci
Antiferromagnetism and superconductivity in the half-Heusler semimetal HoPdBi
我们观察到超导性和反铁磁秩序共存的单晶三元磷属元素化物HoPdBi，一个合理的拓扑半金属。该化合物在$T_N =$ 1.9 K时具有反铁磁性，在低于$T_c =$ 0.7 K时具有超导电性，并通过磁、电输运和比热测量得到证实.比热的反常对应于反铁磁有序转变和晶场效应，而不对应于超导转变。单晶中子衍射结果表明，该反铁磁结构具有（1/2，1/2，1/2）传播矢量的特征。电阻率的温度变化揭示了半导体和金属特性的两个平行导电通道。在弱磁场下，磁电阻表现出弱的反局域化效应，而在强磁场和低于50 K的温度下，磁电阻则很大且为负。在温度低于7 K时，电阻率出现具有两个频率的Shubnikov-de Haas振荡。这些振荡具有非平凡的Berry相位，这是狄拉克费米子的一个显著特征。
2015-12-18 cond-mat.mtrl-sci
Topological Antiferromagnetic Semimetal for Spintronics: A Case Study of a Layered Square Net System EuZnSb$_2$
我们利用第一性原理和有效哈密顿方法研究了最近合成的层状反铁磁方网拓扑半金属EuZnSb $_2$ [1]的电子结构和磁性.该文件的主要信息是，磁有序和\Neel矢量的方向的变化所产生的能带结构的小变化的影响被放大的自旋霍尔电导率等传输特性。我们预测，对称性破缺的影响引入的有序的\Neel矢量，是非常弱的散装，在表面的电子色散是明显的，这表明表面探针可能更适合于测量它们。磁性与许多其他竞争相的共存使这种材料有趣，并可能对量子自旋电子学应用有用。
2022-06-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Interacting line-node semimetal: Proximity effect and spontaneous symmetry breaking
本文讨论了三维线结半金属中短程电子相互作用的效应，这种半金属支持在布里渊区孤立环周围线性分散的准粒子。由于态密度（$\varrho(E) \sim |E|$）的消失，系统本体中的各种有序，如反铁磁体和电荷密度波，分别设置为足够强的现场（$U$）和最近邻（$V$）排斥。虽然从半金属相的这两个排序的发病发生通过连续的量子相变，一阶过渡分离两个有序的阶段。相比之下，拓扑保护的鼓面形表面状态可以经历电荷或自旋排序，这取决于$U$和$V$的相对强度，即使当它们足够弱时。这种表面有序性以及弱的长程库仑相互作用对于较弱的相互作用有利于体相的自发对称性破缺。我们数值地建立了这种邻近效应驱动的自发对称性破缺在体的亚临界强度的相互作用，由于平坦的表面带，并讨论了可能的超导秩序在这个系统中。
2017-07-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Nontrivial Berry phase in magnetic BaMnSb2 semimetal
拓扑材料的主题在凝聚态物理中引起了极大的关注，因为它们拥有包含狄拉克、马约拉纳或外尔费米子的物质的新量子态。虽然马约拉纳费米子只能存在于拓扑超导体的表面，但狄拉克和外尔费米子可以在二维和三维材料中实现。后者是半金属，狄拉克/外尔锥要么不倾斜（I型），要么倾斜（II型）。虽然狄拉克费米子和外尔费米子都具有无质量的性质和非平凡的贝瑞相，但在3D半金属中形成外尔费米子需要时间反演或反转对称破缺来解除狄拉克点的简并。在这里，我们证明了实验，倾斜的反铁磁BaMnSb 2是一个三维Weyl半金属与二维电子结构。磁电阻的Shubnikov-de Hass振荡给出了几乎为零的有效质量，具有高迁移率和非平凡的Berry相。有序的磁性排列（铁磁有序的ab平面和反铁磁有序沿c轴低于286 K）打破了时间反演对称性，从而为我们提供了一个理想的平台，研究磁性外尔费米子在中心对称材料。
2017-05-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Dirac and Weyl Semimetal in XYBi (X=Ba, Eu; Y=Cu, Ag and Au)
Weyl和Dirac半金属由于其新颖的性质，近年来引起了人们的广泛关注.结合第一性原理计算和有效模型分析，我们预测了BaYBi（Y=Au，Ag和Cu）化合物是Dirac半金属.至于磁性化合物EuYBi，虽然时间反演对称性被破坏，但它们的长程磁序不能将狄拉克点分裂成成对的Weyl点。但我们认为Ba离子部分取代Eu离子可以实现Weyl半金属。
2014-11-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Topological nonsymmorphic insulator versus Dirac semimetal in KZnBi
本文通过多种密度泛函计算揭示KZnBi中交换关联泛函强度决定其拓扑态，证明强XC效应是实现狄拉克半金属态的关键。
2023-12-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Antiferromagnetic Dirac Semimetals in Two Dimensions
寻找类似于石墨烯的受保护的二维狄拉克半金属对于基础和实际兴趣都是重要的。二维狄拉克锥是由晶体对称性和磁序保护可能会破坏他们的鲁棒性。在这里，我们提出了一个一般的框架来分类具有时间反演和反转对称性的自旋轨道耦合系统中的稳定的二维狄拉克半金属，并显示了稳定的狄拉克点的存在，在二维反铁磁半金属。与三维Dirac半金属的两类不同，二维Dirac半金属的时间反演对称性和反演对称性是一类与非对称空间群对称性密切相关的单一对称性。我们进一步提供了一个具体的模型，在反铁磁半金属，它支持Dirac保护的二维狄拉克点。这种系统的对称性破缺导致了二维手征拓扑态，如量子反常霍尔绝缘体和手征拓扑超导相。
2017-03-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Topological tuning in three-dimensional Dirac semimetals
用第一性原理方法研究了三维Dirac半金属中体材料和表面材料之间的相互作用。通过结合密度泛函理论与相干势近似，我们揭示了一个拓扑相变在钠$_3$ Bi $_{1-x}$ Sb $_{x}$和镉$_3$ [As $_{1-x}$ P $_x$ ] $_2$合金，其中的材料从狄拉克半金属到一个平凡的绝缘体改变Sb或P的浓度。调整的组成，使我们能够工程的位置，大量狄拉克点在倒易空间。有趣的是，相变与导带和价带之间的带序的反转相一致。
2014-12-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Manipulating of magnetism in the topological semimetal EuCd2As2
磁性Weyl半金属具有特殊的物理性质，如手性异常和大的反常霍尔效应，这可能对未来潜在的自旋电子学应用有用。然而，在大多数已知的宿主材料中，多对外尔点阻止了内在拓扑效应的明确表现。我们最近的密度泛函理论（DFT）研究表明，EuCd $_{2}$ As $_{2}$可以在反铁磁（AFM）有序态中容纳狄拉克费米子，也可以在铁磁（FM）有序态中容纳一对Weyl费米子.不幸的是，以前合成的晶体具有反铁磁排列，其中$T_{\textrm{N}}$ \，$\simeq$\，9. 5\，K.在这里，我们报告的EuCd $_{2}$作为$_{2}$，顺序铁磁性（FM）或反铁磁性（AFM）的单晶体的成功合成取决于带填充的水平，从而允许使用的磁性来调整同一主机内的拓扑特性。我们探讨了它们的物理性质，通过磁化，电输运，热容量，角分辨光电子能谱（ARPES）测量和结论EuCd $_{2}$作为$_{2}$是一个很好的，可调的，系统探索磁有序和拓扑结构的相互作用。
2020-02-24 cond-mat.mtrl-sci
Antiferromagnetic Topological Nodal Line Semimetals
本文研究了具有磁有序和强自旋轨道相互作用的三维节线半金属。提出了两类不同的磁非线性同步模型。第一类是带反转NLSM，其中偶然线节点由带反转引起，并由滑移镜像平面和时间反转和反转对称性组合局部保护。这可以看作是二维反铁磁狄拉克半金属的平凡堆叠。第二类是基本非线性对称模型，其中节点特征由特定的磁对称群填充。我们进一步提供了两个具体的紧束缚模型的磁性NLSM属于这两个不同的类，分别。最后，我们简要讨论了可能的物质场所和实验的影响，这样的阶段。
2017-04-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Constraints on proximity-induced ferromagnetism in a Dirac semimetal (Cd$_3$As$_2$)/ferromagnetic semiconductor (Ga$_{1-x}$Mn$_x$Sb) heterostructure
该研究综合表征分子束外延生长的Cd$_3$As$_2$/Ga$_{1-x}$Mn$_x$Sb异质结构，并利用极化中子反射率约束Cd$_3$As$_2$中邻近诱导磁化的上限。
2023-06-01 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic Dirac Semimetals in Three Dimensions
提出了一种新的三维磁有序本质狄拉克半金属。狄拉克点受到磁空间群的保护，并且在不降低这种对称性的情况下不能被带隙，其中半平移算子和时间反演的组合反幺正对称性起着至关重要的作用。介绍了空间群为$16$和$102$的两个显式紧束缚模型，该模型在表面布里渊区的时间反演不变动量处具有Dirac点。与时间反演不变的基本狄拉克半金属相反，这里的磁空间群可以是对称的或非对称的，并且磁DSM对称调谐到弱拓扑不同的绝缘相之间的边界。有趣的是，破缺微扰可以导致理想的外尔半金属相，其中只有两个最小的外尔点恰好钉扎在费米能处以填充$ν\in4\mathbb{Z}+2$。通过降低维数，我们能够访问狄拉克和外尔半金属相在两个维度。
2017-01-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Weyl semimetal phase in solid-solution narrow-gap semiconductors
本文从理论上研究了具有强自旋-轨道相互作用的磁掺杂固溶体窄隙半导体如Cr掺杂Bi $_2$（Se $_x$ Te $_{1-x}$）$_3$中的铁磁有序。我们计算了杂质和巡游电子的自发磁化强度，并估计了临界温度作为磁性掺杂剂浓度和自旋轨道相互作用强度的函数。发现临界温度与掺杂浓度成正比，且随自旋轨道相互作用的增强而提高。铁磁相变可以使系统转变为具有动量空间中分离的一对外尔点的外尔半金属。
2014-04-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Anomalous, anomalous Hall effect in the layered, Kagome, Dirac semimetal KV$_3$Sb$_5$
电子反常霍尔效应（AHE）是物理学中最基本和最广泛研究的现象之一，其中电荷载流子获得与所施加的电场正交的速度分量。已知有几种不同的AHE机制，并且材料示例受到高度追捧，然而在高导电性（偏斜散射）机制中，焦点集中在铁磁金属周围。在这里，我们报告的观察一个巨大的外来AHE KV $_3$锑$_5$，可剥离，狄拉克半金属与Kagome层的钒原子。虽然还没有关于磁有序度低至0.25 K的报道，但异常霍尔电导率（AHC）达到$\approx$ 15，507 $Ω^{-1}$ cm $^{-1}$，异常霍尔比（AHR）为$\approx$ 1.8 $ \%$ ;比Fe大一个数量级。与斜散射理论的预期相反，KV $_3$ Sb $_5$显示出增强的斜散射效应，该效应与纵向电导率（$σ_{xx}$）成二次关系，而不是线性关系，从而打开了在金属中达到90 $^{\circ}$的异常霍尔角（AHA）的可能性;这种效应被认为是为量子异常霍尔绝缘体保留的。这一观察结果提出了关于AHE的基本问题，并为AHE（以及相应的SHE）探索开辟了一个新的前沿，刺激了材料新方向的研究，包括金属几何阻挫磁体，自旋液体候选者和团簇磁体。
2019-12-27 cond-mat.mtrl-sci
Ferromagnetism in chiral multilayer 2D semimetals
我们计算了手性多层二维半金属中存在稀浓度随机磁性杂质时的温度相关长程磁耦合，即，未掺杂的本征多层石墨烯。假设分离良好的磁性杂质之间存在载体介导的间接RKKY交换相互作用，而巡游载体介导杂质之间的磁性相互作用，我们利用有效手性哈密顿模型研究了本征多层石墨烯的磁性.我们发现由于石墨烯层的菱面体堆叠序列中态密度的增强，多层石墨烯的磁有序在连续极限下是铁磁的。的铁磁转变温度计算使用有限温度自洽场近似，并发现在实验范围内的杂质载流子耦合的合理值。
2017-02-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Evolution of Magnetism in Magnetic Topological Semimetal NdSb$_x$Te$_{2-x+δ}$
本研究探究了磁性拓扑半金属NdSb$_x$Te$_{2-x+δ}$中Sb-Te取代对磁性的调控，发现磁有序温度非单调变化、磁矩取向随组分和弱磁场可调，为拓扑态研究提供了新平台。
2024-04-23 cond-mat.mtrl-sci
Molecular Beam Epitaxy Growth and Doping Modulation of Topological Semimetal NiTe$_2$
本文通过MBE生长NiTe$_2$薄膜并利用Cr磁性掺杂诱导铁磁序和反常霍尔效应，结合理论计算证实其形成磁性Weyl半金属态，为拓扑量子器件研究开辟新方向。
2024-08-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Rare-Earth-Tuned Evolution from d- to f-Orbital Dominance and Giant Anomalous Hall Effect in Topological RGaGe (R = Ce, Pr, Nd) Semimetals
ShanghaiTech University（上海科技大学）；Hunan University（湖南大学）
研究揭示了RGaGe半金属中因磁各向异性导致的磁序差异，以及其巨异常霍尔电导源于拓扑Weyl半金属态，同时展示了从d-到f-轨道主导的拓扑演变。
2026-05-11 cond-mat.mtrl-sci
Superconductivity in a Magnetic Rashba Semimetal EuAuBi
我们报道了在层状极性半金属EuAuBi中观察到的具有多重磁有序和Rashba型自旋轨道耦合的超导电性。在4 K下观察到磁性转变，随后在2.2 K下观察到超导转变，这对晶体表面条件敏感。面外场的上临界场Hc2为9.8T，是面内场的3倍，这可能与二维结构或表面态有关。通过第一性原理计算发现，特征Hc 2可能反映了Eu磁矩增强的Rashba型自旋分裂和Zeeman自旋分裂的有效结合对费米面的各向异性修正.
2022-12-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Van der Waals epitaxy of Weyl-semimetal Td-WTe$_2$
针对现有MBE生长的WTe₂岛尺寸小、不适用于大尺寸器件的问题，本研究在单层石墨烯上制备出平均尺寸约110nm的Td-WTe₂超薄膜，提出可推广至其他TMDCs的生长尺寸估算模型，并通过ARPES验证了薄膜质量。
2024-04-15 cond-mat.mtrl-sci
Origin of the Type-II Weyl state in topological antiferromagnetic YbMnBi2
最近，反铁磁体YbMnBi 2的拓扑性质一直存在争议。YbMnBi_2被认为是Mn原子磁矩倾斜约10°的第二类Weyl半金属的候选者，而在其他研究中被认为是Dirac半金属而没有倾斜。通过系统的密度泛函理论计算，我们证明了理想的YbMnBi 2块材具有共线反铁磁有序，自然地，它是一种Dirac半金属.考虑到磁矩倾斜在产生Ⅱ型Weyl态中的重要作用，我们人为地对Mn原子的磁矩进行了倾斜，发现YbMnBi_2从2°左右进入Ⅱ型Weyl态。受此启发，并考虑到实验中可能存在的缺陷，我们认为，在Mn-Bi-Mn键中的Bi空位，可以产生相当大的Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用，从而使Mn原子的磁矩倾斜，可以将YbMnBi 2的拓扑性质从Dirac半金属调谐到II型Weyl半金属。我们的工作揭示了YbMnBi 2中II型外尔态的可能机制，为其他磁性拓扑材料中的外尔态提供了见解。
2022-04-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electronic Structure of a Nodal Line Semimetal Candidate TbSbTe
本研究通过 ARPES 和第一性原理计算，详细分析了 TbSbTe 的电子能带结构，揭示了其 nodal line 特征及反铁磁有序，并阐明了能带对称性、自旋轨道耦合、磁性和拓扑性质间的相互作用。
2025-08-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Role of the dimerized gap due to anion ordering in spin-density wave phase of (TMTSF)$_2$ClO$_4$ at high magnetic fields
磁电阻测量已经进行了沿高导电轴在FISDW相的氢化和氘（TMTSF）$_2$ ClO $_4$通过阴离子有序温度的各种冷却速率。随着冷却速率的增加，a）在缓慢冷却的氢化样品中在27 T下观察到的高场相界$β_{\rm {HI}}$向低场移动，b）在$β_{\rm {HI}}$下方的最后半金属SDW相被抑制，和c）在两种盐中在$β_{\rm {HI}}$上方的FISDW绝缘相被增强。FISDW过渡和$β_{\rm {HI}}$在两种盐的冷却速率依赖性可以解释考虑到特殊的SDW嵌套矢量稳定的二聚间隙由于阴离子订购。
2002-06-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Zero-field magnetic ground state of EuMg$_2$Bi$_2$
层状三角EuMg $_2$ Bi $_2$是一种拓扑半金属，具有多个狄拉克点，这些狄拉克点可以通过磁序的开始而被带隙或分裂。在这里，我们报告了EuMg $_2$ Bi $_2$的零场单晶中子衍射和体磁化率测量与温度$χ(T)$的关系，其显示面内有序是铁磁性的（Eu $^{2+},\, S= 7/2$），其磁矩在$ab$平面中对齐，而相邻层反铁磁性地对齐（即，A型反铁磁性）低于内尔温度。
2020-09-15 cond-mat.mtrl-sci
Phase transitions, Dirac and WSM states in $\mathrm{Mn}_{1-x} \mathrm{Ge}_x \mathrm{Bi}_2 \mathrm{Te}_4$
本研究结合ARPES实验与DFT计算，探究Ge掺杂MnBi₂Te₄的电子结构演化，揭示了不同磁有序下的多类拓扑相变路径，为拓扑物态调控提供了新依据。
2024-06-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Model Hamiltonian and Time Reversal Breaking Topological Phases of Anti-ferromagnetic Half-Heusler Materials
在本文中，我们构造了一个广义Kane模型，该模型在反铁磁有序的局部磁矩和巡游电子自旋之间引入了一个新的耦合项，以描述大家族反铁磁半Heusler材料的低能有效物理.研究了广义Kane模型的拓扑性质，在有效模型的不同参数范围内识别出了Dirac半金属相、Weyl半金属相、节线半金属相、B型三相点半金属相、拓扑镜像（或滑移）绝缘相和反铁磁拓扑绝缘相等多种拓扑相.特别是，我们发现，该系统总是被驱动到反铁磁拓扑绝缘体阶段，一旦散装带隙是开放的，而不管磁矩方向，从而提供了一个强大的实现反铁磁拓扑绝缘体。此外，我们还讨论了这些拓扑相在实际反铁磁半赫斯勒材料中的可能实现。我们的有效模型提供了一个基础，在这类材料的物理现象的未来研究。
2017-04-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Temperature-induced band shift in ferromagnetic Weyl semimetal Co3Sn2S2
在TaAs化合物中发现的具有磁性的外尔半金属（WSMs）引发了人们寻找其磁性对应物的大量努力。而复杂的磁畴阻碍了角分辨光电子能谱对磁性候选体外尔结和费米弧的直接观测。磁性WSM的输运特征，包括负磁阻和异常霍尔电导率，是不确定的，因为这些是敏感的外在因素，如缺陷和无序的晶格或磁有序。本文系统地研究了铁磁Co $_3$ Sn $_2$ S $_2$的变温光谱，并通过第一性原理计算进行了模拟计算.由于Co $3d$电子的多体关联效应导致能带的重整化因子约为1.33，这是适度的，并且密度泛函理论的描述是合适的。随着温度的降低，磁性发生相变，磁化强度通过交换劈裂驱动能带移动。光谱可以很好地检测到这些变化，包括对磁化敏感和不敏感的跃迁，以及来自外尔节点周围的带的跃迁。结果支持Co $_3$ Sn $_2$ S $_2$是磁性WSM，并且Weyl节点可以通过磁化强度随温度的变化而调谐。
2019-09-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Semimetal and Topological Insulator in Perovskite Iridates
二维层状钙钛矿结构的Sr 2 IrO 4被认为是一种自旋-轨道莫特绝缘体，由于强的自旋-轨道耦合，Hubbard相互作用在J_{eff} = 1/2的窄能带上被放大.另一方面，三维正交钙钛矿（Pbnm）SrIrO 3保持金属性。为了了解金属态的物理起源和可能的过渡到绝缘相，我们构建了一个紧束缚模型SrIrO 3。能带结构具有由低于费米能级的J_{eff} = 1/2带组成的线节点。因此，磁有序的不稳定性被抑制，系统保持金属性。这个线节点，起源于下面的晶体结构，变成一对三维节点的交错的潜在或自旋轨道耦合强度交替层之间的引入。将该电势增加到超过临界强度会引起向强拓扑绝缘体的转变，随后是向正常带绝缘体的另一转变。我们提出，材料构造与交替Ir-和Rh-氧化物层沿（001）方向，如Sr 2 IrRhO 6，是一个强的拓扑绝缘体的候选人。
2012-03-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Topological spiral magnetism in the Weyl semimetal SmAlSi
该研究通过中子衍射、输运和热力学实验，证实了Weyl半金属SmAlSi中由Weyl电子介导的螺旋磁性，并绘制了磁相图，发现可能存在拓扑磁激发的A相。
2022-06-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Dirac electron behavior and NMR evidence for topological band inversion in ZrTe5
本文报道了拓扑量子材料ZrTe $_5$的$^{125}$ Te核磁共振测量结果。自旋-晶格弛豫结果表明，随着温度的升高，ZrTe $_5$的拓扑结构由弱拓扑绝缘体向强拓扑绝缘体转变，并与$T$有关.电子结构计算证实了这种顺序，与已经提出的相反。NMR结果表明，在我们的晶体中，在Lifshitz转变温度$T_c=85$ K处发生无隙狄拉克半金属态。我们证明，在$T_c$的NMR位移的变化也提供了直接的证据，带反转时发生的拓扑相变。
2019-10-16 cond-mat.mtrl-sci
GdAlSi: An antiferromagnetic topological Weyl semimetal with non-relativistic spin splitting
本文报道了 GdAlSi 同时具有共线反铁磁序和非相对论性自旋劈裂以及外尔半金属拓扑性质，并通过实验与计算证实其费米弧和交变磁体特征，为拓扑电子学应用提供了新型候选材料。
2024-08-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other cond-mat.str-el
Low-lying Electronic Structure of Rare-Earth Based Topological Nodal Line Semimetal Candidate DySbTe
本文通过热力学、输运、ARPES、STM/S 和 DFT 计算系统研究了 DySbTe 的低温物理性质与电子结构，发现其反铁磁序、菱形费米口袋及 X 点能隙等特征，揭示了 SOC 对拓扑性质的影响。
2025-03-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Discovery of a Magnetic Topological Semimetal Eu$_3$In$_2$As$_4$ with a Single Pair of Weyl Points
本研究合成了磁性Weyl半金属Eu$_3$In$_2$As$_4$，在磁场下具有单对Weyl点，通过SdH振荡和DFT计算证实，为探测手性输运和量子反常霍尔效应提供了平台。
2024-03-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Charge density wave and weak Kondo effect in a Dirac semimetal CeSbTe
利用角分辨光电子能谱（ARPES）和低能电子衍射（LEED），结合密度泛函理论（DFT）计算，研究了CeSbTe中电荷密度波（CDW）的形成及其与近藤效应和拓扑态的相互作用.观察到的费米面（FS）表现出平行的片段，可以很好地连接所观察到的CDW有序矢量，表明CDW顺序是由电子-声子耦合（EPC）作为嵌套FS的结果驱动。CDW带隙很大（~0.3 eV），并且与动量有关，这自然解释了高达高温的稳健CDW顺序。能隙的打开导致费米能级（EF）附近的态密度（DOS）降低，这相应地抑制了多体近藤效应，导致在20 K及更高温度下非常局域化的4f电子。在X点的拓扑狄拉克锥被发现保持无隙内的CDW相。我们的结果为近藤晶格系统中CDW与近藤效应之间的竞争提供了证据。CeSbTe和相关化合物中的强CDW有序为寻找长期寻求的轴向绝缘体提供了机会。
2020-11-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Resonant Plasmon-Axion Excitations Induced by Charge Density Wave Order in Weyl Semimetal
研究了Weyl半金属在轴电荷密度波（axioniccharge density wave，CDW）态下的电荷激发。虽然它已被证明，拓扑响应（异常霍尔电导率）是保护对CDW状态，我们发现，长波长等离子体激元激发从根本上影响的动态的CDW序参量。在正常态下，如果存在有利于形成CDW态的吸引相互作用，则在q~ QCDW处应该存在无阻尼集体模。这种集体模的无阻尼性质是由于Weyl节点的手征性在q~ QCDW处粒子-空穴连续谱中出现了类似于间隙的特征，这在其他具有CDW不稳定性的材料中是没有的。在CDW态中，由于正常态中不允许的额外带间散射，长波长等离子体激元激发变得更加分散。此外，由于平移对称性自发破缺，在CDW态中出现了Umklapp散射，即总动量仅守恒到nQ_（CDW）的过程，其中n为整数，Q_（CDW）为有序波矢。我们发现，等离子体激元激发通过Umklapp散射耦合到CDW阶的声子模，导致在密度-密度关联函数中可观察到两个分支的共振集体模，分别在q~0和q~Q_（CDW）处。基于我们的分析，我们提出用动量分辨电子能量损失谱（M-EELS）测量q~0和q~ QCDW附近的等离子体激元-轴子共振激发，可以作为探测Weyl半金属中轴子CDW态的可靠方法。
2016-06-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Charge-density wave transition in magnetic topological semimetal EuAl$_4$
本研究利用光学光谱和第一性原理计算，揭示了 EuAl$_4$ 中 CDW 序通过改变能带结构影响反铁磁与铁磁相互作用，进而破坏磁性稳定性并促进手性自旋织构形成，阐明了 CDW 在拓扑材料复杂磁性中的关键作用。
2023-11-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Single crystal growth and characterization of antiferromagnetically ordering EuIn$_2$
本文通过单晶生长及多种测量手段表征磁性拓扑半金属候选物EuIn$_2$，揭示其三个反铁磁转变及非公度调制磁结构演化，并确定低温下传播矢量锁定值。
2023-08-07 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic structures, spin-flop transition and coupling of Eu and Mn magnetism in the Dirac semimetal EuMnBi$_2$
在这里，我们报告了一个全面的研究的AFM结构的Eu和Mn磁性亚晶格，以及Eu和Mn磁性之间的相互作用，在这个化合物中，通过使用极化和非极化单晶中子衍射。磁化率，比热容测量和温度依赖性的磁衍射表明，原子力显微镜的有序化温度的Eu和Mn的时刻是在22和337 K，分别。Eu和Mn离子的磁矩都沿结晶学$c$轴取向，并且各自的磁传播矢量是$\textbf{k}_{Eu} = (0,0,1)$和$\textbf{k}_{Mn}=(0,0,0)$。在适当的中子吸收修正下，Eu和Mn离子的有序矩在3 K分别为7.7（1）$μ_B$和4.1（1）$μ_B$.此外，在临界磁场为BPDMATHABMQ $\sim$ 5.3 T时，证实了Eu磁矩在沿$c$轴的外加磁场中发生自旋翻转（SF）相变.的Eu磁矩方向的演变作为在SF相的施加磁场的函数也被确定。在SF相变和Eu磁矩的AFM顺序的开始时，分别观察到Mn的磁反射（$\pm1$，0，1）的场和温度依赖性的明确扭结。这明确地表明Eu和Mn磁性之间存在强耦合。在这类磁性拓扑半金属中，两个磁性子晶格之间的相互作用可以通过外加磁场改变磁性结构来调谐狄拉克费米子。
2020-09-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Structural stability, elemental ordering, and transport properties of layered ScTaN2
本研究通过组合溅射与快速热退火制备层状ScTaN2薄膜，发现其可在宽成分窗口稳定存在，具有高载流子浓度和弱反局域化特征，为探索化学计量连接线上的电子性质提供了平台。
2025-07-08 cond-mat.mtrl-sci
Multiple magnetism controlled topological states in EuAgAs
磁性与能带拓扑的相互作用是当前磁性拓扑系统研究的一个热点。基于第一性原理计算和对称性分析，我们揭示了多种有趣的拓扑状态可以实现在一个单一的系统EuAgAs，控制的磁有序。该材料是顺磁状态下的狄拉克半金属，具有一对偶然的狄拉克点。在不同的磁位形下，Dirac点可以演化为磁三重简并点、磁线性点和磁双Weyl点，也可以被开缺而成为以镜像Chern数为特征的拓扑镜像半金属.体拓扑的变化也表现在表面态，包括表面费米弧和表面狄拉克锥。此外，反铁磁态还具有非平凡的Z4指数，这意味着更高阶的拓扑结构。这些结果加深了我们对磁拓扑态的理解，并为自旋电子学的应用提供了新的视角。
2021-11-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Intrinsic and tunable quantum anomalous Hall effect and magnetic topological phases in XYBi2Te5
该研究利用第一性原理计算预测XYBi2Te5家族中多种高温磁性拓扑相，包括陈绝缘体、外尔半金属和动态轴子态，为实用化高温量子反常霍尔效应提供材料平台。
2023-07-05 cond-mat.mtrl-sci
Discovery of a Highly Anisotropic Type-II Ferromagnetic Weyl State Exhibiting a 3D Quantum Hall Effect
本文在Mn(Bi1-xSbx)4Te7中发现铁磁第二类外尔态，通过Sb掺杂调控费米能级并观测到三维量子霍尔效应，揭示其由节线环劈裂形成且具有强各向异性。
2025-03-10 cond-mat.mtrl-sci
Correlation-enhanced spin-orbit coupling and quantum anomalous Hall insulator with large band gap and stable ferromagnetism in monolayer $\mathrm{Fe_2Br_2}$
非平凡能带拓扑与磁有序相结合可以产生量子反常霍尔绝缘体（QAHI），这可能会导致器件概念的进步。在这里，通过第一性原理计算，稳定的单层$\mathrm{Fe_2Br_2}$被预测为室温大间隙高陈数QAHI通过使用广义梯度近似加上$U$（GGA+ $U$）的方法。大的能隙是由于Fe原子的关联增强自旋轨道耦合（SOC）效应，这相当于在没有电子关联的情况下人为地增加SOC的强度。面外磁各向异性是产生量子反常霍尔（QAH）态的关键，因为面内磁化会破坏非平凡能带拓扑。在没有SOC的情况下，$\mathrm{Fe_2Br_2}$是一个受镜像对称保护的半Dirac半金属态，电子关联和SOC效应产生了具有相当大的带隙和两个手性边缘模的QAH态。结果发现，QAH状态是强大的双轴应变（$a/a_0$：0.96至1.04）在单层$\mathrm{Fe_2Br_2}$与稳定的铁磁（FM）有序和面外磁各向异性。计算结果表明，居里温度对关联强度和应变敏感。降低的相关性和压缩应变有利于高居里温度。这些分析和结果可以很容易地推广到其他单层$\mathrm{Fe_2XY}$（X/Y=Cl，Br和I），它具有与$\mathrm{Fe_2Br_2}$单层相同的Fe主导的低能态。这些发现为设计新的高温拓扑量子器件提供了新的机会。
2022-02-21 cond-mat.mtrl-sci
Weyl fermions with arbitrary monopole in magnetic fields: Landau levels, longitudinal magnetotransport, and density-wave ordering
我们从理论上解决了强磁场的影响，在三维外尔半金属（WSMs）建立了外尔节点与一个负电荷$n$。对于$n=1$、$2$和$3$，我们分别实现了单重、双重和三重WSM，并且双电荷$n$决定了WSM的整数拓扑不变量.在线性化的连续描述中，准粒子谱由朗道能级（LLs）组成，包含正好$n$数量的手征零朗道能级（ZLL），而与磁场的方向无关。例如，在强背散射的存在下（由于与随机杂质相关的淬火无序），这些系统通常会产生纵向磁输运。限制自己的量子极限（并假设只有子空间的ZLL被部分填充），主要占高斯杂质，我们表明，纵向磁导率（LMC）在所有成员的Weyl家庭显示一个积极的线性- $B$缩放，当字段被施加沿轴分开的Weyl节点。但是，在双重和三重WSM，LMC显示出一个平滑的交叉到一个非线性的$B$的依赖性，因为字段是倾斜远离这样一个高对称性的方向。此外，由于增强的态密度，LL量子化可以触发朝向形成平移对称性破缺的密度波有序的不稳定性，对于足够弱的弱相互作用（BCS不稳定性），其使ZLL间隙化。同时，随着温度（磁场）逐渐降低（增加），LMC变为负值。因此，当置于强磁场中时，具有任意极性电荷（$n$）的WSM可以承载LL量子化、纵向磁输运（一维手征或轴向异常的可能表现）和密度波有序的有趣相互作用。
2016-11-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Structural design and multiple magnetic orderings of the intergrowth compound Eu$_2$CuMn$_2$P$_3$
本文报道了层状共生化合物Eu$_2$CuMn$_2$P$_3$的设计合成，其交替的块状层结构导致多重磁有序与负磁阻效应，验证了块状层设计策略在发现新型层状磁性材料中的有效性。
2025-04-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetism and charge order in the honeycomb lattice
尽管与更好地理解蜂窝状系统的性质有关，但作为石墨烯基化合物，电子-声子相互作用通常在理论方法中被忽视。也就是说，声子场对\textit{interacting}狄拉克电子的影响是一个悬而未决的问题，特别是在研究长程有序时。因此，在这里，我们执行无偏量子蒙特卡罗模拟检查半填充蜂窝晶格中的Hubbard-Holstein模型（HHM）。通过仔细的有限尺寸标度分析，我们确定了半金属到绝缘体的量子临界点，并确定了反铁磁和电荷密度波相变的行为。因此，我们建立了中等相互作用强度下的HHM的基态相图，确定了不同声子频率下HHM的行为。我们的研究结果代表了一个完整的描述模型，并可能揭示蜂窝状系统中出现的多体属性。
2020-09-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Topological surface states of MnBi$_2$Te$_4$ at finite temperatures and at domain walls
MnBi $_2$ Te $_4$最近已成为深入研究的主题，由于轴子绝缘体，Weyl半金属和量子反常霍尔绝缘体相的预测，取决于结构和磁序。实验结果已经证实了这一观点的某些方面，但有几个实验在低温下看到了零能隙表面状态，这与预期相冲突。在这项工作中，我们开发了一个基于第一性原理的紧束缚模型，允许任意控制局部自旋方向和自旋轨道耦合，使我们能够准确地处理大的单位细胞。使用这个模型，我们研究的拓扑表面状态的行为作为温度的函数，发现一个间隙关闭只有以上的内尔温度。此外，我们还研究了磁畴对电子结构的影响，发现畴壁零能隙态分布在多个单胞上。这些域壁状态可以出现类似的高温拓扑表面状态时，许多域的大小进行平均，可能调和理论结果与实验。
2021-02-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
