Chiral sound waves in strained Weyl semimetals
我们表明，一个Weyl半金属的应变线支持一种新型的无间隙激发，手征声波（CSW）。它是一种纵向电荷密度波，类似于在夸克-胶子等离子体中预测的手征磁波，但由弹性轴向伪磁场驱动。它涉及到轴-轴-轴对手征反常的贡献，手征反常将手征电荷密度耦合到弹性轴向规范场。手征声音是单向的：它沿着弹性磁场传播，而不是相反的方向。CSW可以传播很长的距离，因为它不直接耦合到快速耗散的电磁等离子体激元，而它的阻尼由慢的手性翻转速率控制。我们提出了一个实验装置，直接检测手征声音，这是由晶格的机械振动在GHz的频率范围内激发。我们的研究结果有助于一个新的趋势，手征声学，应变外尔半金属。
2020-01-19 cond-mat.mes-hall hep-th
Electronic transport in torsional strained Weyl semimetals
在最近的一篇论文（JPCM 29，445302（2017））中，我们研究了机械应变和磁场对石墨烯中电子输运性质的影响。在这篇文章中，我们扩展了我们的工作外尔半金属（WSM）。我们表明，虽然WSM是3D材料，但可以进行对石墨烯（2D材料）的大部分分析。具体地，我们研究了在扭转应变和外加磁场作用下电子在圆柱形区域中的输运。给出了散射截面和透射电流的精确解析表达式。此外，我们显示了节点极化对电流的影响，并提出了一个配方，以测量从传输实验的扭转角。
2018-03-27 cond-mat.mes-hall
Plasmons in a two-dimensional nonsymmorphic nodal-line semimetal
本文从理论上研究了二维非同态节线半金属（如NbSi$_x$Te$_2$）的等离激元特性，发现非同态对称性赋予等离激元极强的各向异性，且单粒子激发的抑制减弱了Landau阻尼，为实验探测与应用提供了指导。
2022-11-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Surface plasmon polaritons in thin-film Weyl semimetals
我们从理论上研究了表面等离子体激元在薄膜外尔半金属中的传播。我们展示了如何表面等离子激元极化激元的性质受到两个金属-电介质界面处的等离子激元之间的杂交的影响。通常，这种杂交导致新的混合等离子体振子模式，其分别被称为短程表面等离子体振子和长程表面等离子体振子。计算了外尔半金属中描述轴异常的三种主要轴子矢量组态的混合模色散曲线。我们表明，可以通过微调外尔半金属的厚度、外绝缘体的介电常数和轴子矢量的方向来控制色散的部分缺乏和非互易性。
2019-05-12 cond-mat.mes-hall
Topological surface states in strained Dirac semimetal thin films
我们计算研究了狄拉克半金属中的费米弧态，包括半无限平板和薄膜极限。我们使用镉$_3$ A $_2$作为模型系统，并包括扰动，打破了$C_4$对称性和反转对称性。表面态受到体态中存在的镜像对称性的保护，从而在这些扰动下幸存下来。费米弧状态持续到非常薄的薄膜，比目前测量的实验薄，但受到破坏的对称性的哈密顿量。我们的研究结果是兼容的Cd $_3$作为$_2$运输的实验观察，也表明，保留费米弧状态的破磁条款，但可以有深远的影响，在薄膜限制。
2020-06-17 cond-mat.mes-hall
Suppressed plasmon excitations, enhanced damping and static screening in Kek-Y strained $α-\mathcal{T}_3$ model
Medgar Evers College of City University of New York（纽约市立大学麦格·伊弗斯学院）；Hunter College of the City University of New York（纽约市立大学亨特学院）；Fordham University（福特汉姆大学）；Donostia International Physics Center (DIPC)（圣塞巴斯蒂安国际物理中心）；US Air Force Research Laboratory（美国空军研究实验室）
研究Kek-α模型的等离激元特性，发现其因特殊电子结构导致稳定等离激元仅在小α或极小波矢时存在，该模型有望用于等离激元和纳米电子领域
2026-08-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Anisptropic plasmons in threefold Hopf semimetals
该研究针对三重Hopf半金属的内禀各向异性，采用无规相近似理论探究其对等离激元的影响，发现长波极限下等离激元仍具显著各向异性，推导了解析形式并验证其有效性，各向异性达25%可实验观测。
2024-06-20 cond-mat.mes-hall
Plasmon mode as a detection of the chiral anomaly in Weyl semimetals
Weyl半金属是一类在动量空间中具有非平凡拓扑的三维无隙半金属。外尔半金属中的手征反常表现为平行电场和磁场诱导的相反手征的外尔节点之间的电荷不平衡。在无规相位近似下，我们研究了手征反常对本征和掺杂Weyl半金属中等离激元模的影响。我们证明了手征异常引起的内禀外尔半金属不同的等离子体振子模式。我们还发现手征反常导致了掺杂外尔半金属等离子体激元色散的一些奇异性质。因此，非常规的等离子体激元模式作为一个签名的手征异常外尔半金属，等离子体激元的光谱提供了一个适当的方式来检测的Lifshitz转变。
2015-01-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
3D Topological Plasmons in Weyl Semimetals
本文系统地研究了外尔半金属在磁场作用下的体等离子体、表面等离子体和边缘等离子体的性质。结果表明，在不同的表面上存在不同性质的单向等离子体激元，这与三维体等离子体激元的非平凡拓扑结构相一致。这些新颖的等离子体激元具有动量-位置锁，可以在表面之间运动。反常的霍尔电导率带来了丰富的各向异性等离子体激元色散，从线性到抛物线，甚至双曲线带。借助外尔轨道形成的半经典图像，我们指出在相对表面上的费米弧等离子体激元可以构成另一个独特的三维拓扑等离子体激元。此外，在拓扑结构的保护下，存在一个方向和位置可由外场控制的无带隙单向边缘等离子体激元。因此，我们的工作揭示了Weyl等离子体激元的拓扑特征，这可能在基于手性/拓扑等离子体激元的光电器件中具有重要的应用。
2020-12-31 cond-mat.mes-hall
Tunable Surface Plasmon Polaritons in a Weyl Semimetal Waveguide
Weyl半金属由于其特殊的能带结构而引起了人们的广泛关注。我们研究了由两个半无限外尔半金属组成的缝隙波导中表面等离子激元的新特性。我们考虑了等离子体激元在波导两个界面上的对称Voigt-Voigt和Faraday-Faraday组态，结果表明，色散是对称的，表面等离子体激元的传播是双向的。我们介绍了异国情调和新颖的不对称结构，利用不同的幅度或方向的手征异常在两个外尔半金属的Voigt和法拉第配置。这些结构显示出巨大的非互易色散和表面等离子体激元的单向传播。此外，我们研究了一种混合配置的Voigt-Faraday的表面等离子体激元极化在两个界面的波导。我们发现这种结构具有独特的未来。它示出了在体等离子体频率以上具有单向传播的表面等离子体极化激元模式。此外，我们发现了一个表面等离子体极化激元带，同时承认福格特和法拉第功能。此外，我们表明，波导的厚度和化学势的外尔半金属可以作为一个微调参数在这些结构。我们的研究结果可用于利用单向表面等离子体传播特性的光学器件。
2020-04-02 cond-mat.mes-hall
Geometric transport signatures of strained multi-Weyl semimetals
本研究表明应变对缠绕数大于1的多外尔半金属并非赝规范场，以双外尔半金属为例揭示其应变诱导的向列序及几何输运特征，为多外尔半金属应变效应研究提供新视角。
2025-04-17 cond-mat.mes-hall
Integrated Plasmonics: Broadband Dirac Plasmons in Borophene
在过去的十年里，人们发现了许多二维半金属和绝缘体，而二维金属却很少被发现。硼氢化物是一种单层硼片，最近成为一种具有独特结构和电子特性的完美2D金属。在这里，我们研究的集体激发硼化物，其中表现出两个主要的等离子体模式与低阻尼率从红外延伸到紫外区。各向异性的一维等离子体激元起源于硼化物中倾斜狄拉克锥的电子激发，类似于重掺杂狄拉克半金属中的电子激发。这些特性使得硼纳米晶体有望在下一代光电子器件中实现定向极化子传输和宽带光通信。
2020-09-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Thermoelectric transport in torsional strained Weyl semimetals
在最近的一篇论文[R。Soto-Garrido和E. Muñoz，J. Phys. Condens. Matter 30，195302（2018）]，我们研究了扭转机械应变和磁场联合作用下的Weyl半金属（WSM）中的电子输运性质，表明这种配置对电流产生了节点极化效应，可用于测量透射实验中的扭转角。在这篇文章中，我们扩展了我们以前的工作，研究扭转应变和外部磁场下的WSM中的热电输运。我们的分析只涉及电子对输运系数的贡献，因此在声子贡献可以忽略的低温下是有效的。给出了散射截面和透射热流的精确解析表达式，并计算了该结构下的热导率和塞贝克系数。我们的研究结果表明，在这些材料中的热电输运系数可以通过适当调整的磁场，扭转应变，和所施加的偏压或热梯度的大小，导致潜在的非常高的品质因数。
2018-12-05 cond-mat.mes-hall
Linear response correlation functions in strained graphene
在推导出具有和不具有单轴应变的石墨烯中的线性响应关联函数之间的一般对应关系之后，我们研究了所选电子性质（例如等离子体色散关系、光学电导率以及磁和电双折射率）对应变模量和方向的依赖性。具体来说，我们发现，最近预测的横向等离子体激元模式的色散表现出各向异性偏离线性，从而有利于其在应变石墨烯样品的实验检测。
2011-10-18 cond-mat.mes-hall
Anomalous conductance scaling in strained Weyl semimetals
磁输运提供了外尔半金属的关键实验签名。纵向磁电阻与手征异常有关，横向磁电阻与主要的电荷弛豫机制有关。轴向磁场的作用与相反的手征相反，促进新的传输实验，探测低能量外尔节点。正如最近认识到的，这些轴向场可以通过使样品应变或向其添加不均匀性来实现。在这里，我们确定了一个强大的签名的轴向磁场：一个反常的标度的电导在扩散超量子制度。特别是，我们证明了在超量子制度的无序Weyl半金属的纵向电导率进行轴向磁场的增加与场强和样品的宽度由于空间分离的载流子。我们将轴向磁场与实际磁场进行对比，以清楚地区分电导的不同行为。我们的研究结果依赖于数值紧束缚模拟，并支持分析参数。我们认为，载流子的空间分离可以用于微结构电子器件中的定向电流。
2019-11-29 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Fermi arc plasmons in Weyl semimetals
在最近发现的外尔半金属中，费米表面可能具有不相交的开放部分-所谓的费米弧-与暴露的晶体表面结合的拓扑状态相关。在这里，我们表明，集体动力学的电子附近的表面急剧偏离传统的三维金属。在时间反演对称性破缺的磁性系统中，所产生的费米弧等离子体激元（FAP）是手性的，色散关系具有开放的、双曲的恒定频率轮廓。因此，可以在给定频率下支持大范围的表面等离子体波矢量，其中对应的群速度矢量沿着几个特定的准直方向定向。可以使用近场光子技术来探测费米弧等离子体，近场光子技术可以用于发射高度定向的聚焦表面等离子体束。FAPs的不寻常的特性产生于体和表面费米弧载流子动力学的相互作用，并提供了一个窗口到不寻常的外尔半金属费米学。
2017-01-31 cond-mat.mes-hall
3D Topological Semimetal Phases of Strained $α$-Sn on Insulating Substrate
本文在绝缘CdTe/GaAs衬底上MBE生长高质量α-Sn，系统表征了应变和磁场诱导的狄拉克与外尔半金属相，并通过磁光、ARPES和负纵向磁阻等实验证实其拓扑非平庸性质。
2024-06-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Plasmon modes in three-dimensional multifold semimetals. I. Triple-point semimetal, its quadratic cousin, and Hopf semimetal
Shiv Nadar Institution of Eminence（Shiv Nadar卓越机构）
该研究在随机相位近似下分析赝自旋-1三重点半金属及其二次修正模型的集体电荷激发，对比外尔、霍普夫半金属，揭示能带结构与量子几何对集体电荷动力学的调控机制。
2026-10-21 cond-mat.mes-hall hep-th
Dipolar optical plasmon in thin-film Weyl semimetals
本文研究薄膜外尔半金属的集体电荷振荡，发现其仅支持由两表面反对称电荷振荡产生的单一ω∝√q等离激元模式，区别于传统二维双层和狄拉克半金属，且该模式位于粒子-空穴连续体能隙中，具有光谱可观测性和等离激元应用潜力。
2020-11-13 cond-mat.mes-hall
Optical properties of van der Waals heterostructure of uniaxially strained graphene on TMD
本文报道了二维过渡金属二硫属化物（GrTMD）衬底上应变石墨烯单层的范德华异质结构中的自旋极化、谷极化和等离子体激元。衬底诱导相互作用（SII）涉及亚晶格分辨，增强的内在自旋轨道耦合，外在Rashba自旋轨道耦合（RSOC），和轨道间隙有关的电子电荷从石墨烯转移到衬底。此外，磁性杂质原子被沉积到石墨烯表面，并且相应的交换场被包括在能带色散中。一个Rashba耦合依赖的伪塞曼项所产生的相互作用的SI被认为是负责自旋简并提升和自旋极化。后者被证明是静电掺杂和交换场可调和成反比的载流子浓度的平方根。另一方面，应变场导致谷极化。在有限掺杂和长波长极限下，得到了带内等离子体色散。色散涉及q2/3行为，而不是众所周知的q1/2行为。均匀的单轴应变不会改变这种行为。然而，等离子体激元色散对于垂直于应变方向的波矢量变得更陡，并且对于沿着应变方向的波矢量变得平坦，其中负责平坦化的项与应变场成比例。与独立的掺杂石墨烯相比，GrTMD等离子体激元的更强的限制能力是本工作的重要成果。人们发现，而GrTMD的带内吸光度是在给定的应变场的频率的递减函数，它是在给定的频率的应变场的递增函数。
2017-09-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Surface plasmon polaritons in topological Weyl semimetals
我们从理论上考虑外尔半金属中的表面等离子体激元。这些材料包含成对的带接触点-外尔节点-与手性拓扑电荷，这诱导了光学各向异性和通过手性异常的异常输运。我们表明，这些影响，这是不存在于普通金属，有一个直接的基本表现在表面等离子体分散。延迟的外尔表面等离子体激元色散依赖于能量和动量空间中外尔节点的分离。对于时间反演对称性破缺的Weyl半金属，节点之间的距离作为动量空间中的有效外加磁场，Weyl表面等离子体激元色散与普通金属中的磁等离子体激元非常相似.特别是，这意味着非互易表面模式的存在。此外，我们还得到了非延迟Weyl磁等离子体激元模式，它获得了额外的纵向磁场依赖性。这些预测的表面等离子体激元的结果外尔半金属的手性异常的可观察的表现，并可能有技术应用。
2016-06-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Electric-field-induced Z2 topological phase transition in strained single bilayer Bi(111)
为了控制单层双层Bi（111）拓扑相变的临界电场，采用第一性原理计算研究了应变体系中的拓扑相.在拉伸应变为$ε=0.5$ %时，我们发现了一个与半金属态相接触的二次带.在这个应变附近，拓扑相位可以通过无穷小的电场切换到平凡绝缘体。电场诱导拓扑相变中狄拉克锥出现的位置随应变$ε>0.5$ %和$ε<0.5$ %而变化。我们的结果表明这种拓扑相变可以应用于新型的自旋电子器件。
2019-05-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Tunable surface plasmons in Weyl semimetals TaAs and NbAs
利用高分辨电子能量损失谱研究了过渡金属铌酸盐中Weyl费米子的低能激发谱。我们观察到带隙的等离子体激元模式在（001）取向的NbAs和TaAs的单晶表面在66和68 meV，分别。我们的研究结果与理论是一致的，我们估计一个有效的库仑相互作用强度$α_{\rm eff}\approx0.41$为两个样品。我们还表明，通过吸附的化学物种（在我们的情况下，氧和烃片段）的表面的改性的过渡金属nanictides改变的等离子体激元激发的频率，与随后的修改的有效相互作用强度在0.30-0.48的范围内。等离子体特征对吸附物存在的显著依赖性为基于在中红外操作的Weyl半金属的等离子体传感器铺平了道路。
2018-11-12 cond-mat.mes-hall
Acoustic plasmons in type-I Weyl semimetals
无质量手征费米子出现在反转破缺Weyl半金属中，存在于多个低对称性节点附近，因此获得强各向异性色散。我们研究了与I型WSM的实际能带结构相关的二分量简并Weyl等离子体的纵向电磁模。我们发现，在WSM的TaAs家族的三维集体密度激发的实际频谱是gaples由于出现相应的等离子体成分的异相振荡的声等离子体激元。这些模式存在于[001]晶体学方向附近，并且由于$W_1$和$W_2$准粒子在沿[001]传播时的外尔速度差异很大，因此是弱阻尼的。我们发现，声等离子体可以表现为缓慢的殴打叠加在快速等离子体振荡的电势电荷弛豫。所揭示的声学模式可以刺激纯电子超导性，无碰撞等离子体不稳定性，并形成外尔soundarons。
2021-04-25 cond-mat.mes-hall
Plasmon in Nonsymmorphic Dirac semimetals
在随机相位近似下，研究了库仑相互作用下二维非对称狄拉克半金属的集体电荷密度模（等离子体）。在不失一般性的情况下，我们考虑二维正方形晶格中的系统，基于Young和Kane最初预测的模型（https：//doi.org/10.1103/PhysRevLett.115.126803），其中非相互作用的带结构由三个带接触点组成，在其附近电子态遵循Dirac方程。这些狄拉克节点中的两个，在动量点$X_1$和$X_2$处，是各向异性的，即，在不同的方向上以不同的速度分散，而在$M$的第三狄拉克点是各向同性的。有趣的是，我们发现，这三个狄拉克节点的系统持有一个单一的低能量等离子体激元模式，在其粒子-空穴间隙，分散在各向同性的方式，在这种情况下，当节点在$X_1$和$X_2$是相关的对称性，我们进一步显示在一个长波长近似。我们还讨论了可能的扰动，可以引起各向异性等离子体激元色散的影响。我们的研究结果表明，与石墨烯相似，这种非对称半金属的等离子体激元模式是高度可调的，并有希望用于可能的应用。
2023-02-22 cond-mat.mes-hall
A novel undamped gapless plasmon mode in tilted type-II Dirac semimetal
我们预测存在一种新的长寿命的无隙等离子体振子模式在第二类狄拉克半金属（DSM）。这种无隙模式产生于电子密度波动的异相振荡和II型DSM的空穴袋。它起源于沿倾斜轴方向的临界波矢量之外，这是由于电子和空穴袋的动量分离。类似的异相等离子体激元模式也出现在其他多组分带电流体中，但通常它是朗道阻尼的，并且位于粒子-空穴连续体内。在第二类DSM的情况下，开放的费米表面禁止低能量有限动量单粒子激发，在粒子-空穴连续体中产生“间隙”。无间隙的等离子体激元模式位于该粒子-空穴连续间隙内，因此，它被保护免受朗道阻尼。
2019-04-23 cond-mat.mes-hall
Wiedemann-Franz behavior at the Weyl points in compressively strained HgTe
Max Planck Institute for Chemical Physics of Solids（马克斯·普朗克固体化学物理研究所）
本研究通过压缩应变HgTe层中的韦伊尔点，验证了热导与电导符合威德曼-弗兰兹定律，表明热量传输机制与电传输相同。
2025-10-14 cond-mat.mes-hall
Dirac Fermions induced in strained zigzag phosphorus nanotubes and the applications in field effect transistors
在这项工作中，狄拉克费米子已获得和工程的一维（1D）锯齿形磷纳米管（ZPNTs）。我们已经进行了全面的第一性原理计算研究的电子性质的ZPNTs与各种直径。结果表明，随着轴向晶格常数Lc的增大，ZPNTs经历了从金属到半金属和从半金属到半导体的转变，而在Lc为3.90 ~ 4.10 Ω时出现了狄拉克费米子.特别地，基于12-ZPNT（在横向方向上具有12个单位单元）的场效应晶体管（FET）在Lc= 4.60nm处表现出具有有效的栅极效应调制的半导体行为。然而，当纳米管在Lc= 4.10 μ m时变为半金属时，仅显示出弱的栅极调制。这项研究表明，ZPNTs在应变传感器中的应用是非常有吸引力的。我们的研究结果为开发基于一维材料中狄拉克费米子的高性能应变工程电子器件铺平了道路。
2016-10-27 cond-mat.mes-hall
Localized surface plasmons in a Weyl semimetal nanosphere
本文研究Weyl半金属亚波长纳米球的局域表面等离激元，通过准静态近似推导偶极与四极模式解析解，揭示轴矢项引发的非简并共振及横场激发新机制。
2025-09-02 cond-mat.mes-hall physics.app-ph physics.optics
Quantum non-local theory of topological Fermi arc plasmons in Weyl semimetals
外尔半金属（WSM）的表面显示费米弧，即二维费米轮廓的不相交部分。我们提出了一个时间反演对称性破缺的WSM中手征费米弧等离子体激元的量子力学非定域理论。这些是集体激发构造从拓扑费米弧和体电子状态和电子-电子相互作用，这是在无规相位近似的领域中处理。我们的理论包括量子效应与费米弧表面状态的渗透到体和耗散，这是本质上非本地的性质，并产生于衰变过程主要涉及体电子空穴对激发。
2018-03-26 cond-mat.mes-hall
Surface plasmon polaritons in a waveguide composed of Weyl semimetals with different symmetries
外尔半金属特殊的拓扑性质导致了其独特的光学性质。我们研究了由两个不同对称性的半无限WSM组成的缝隙波导中表面等离子体激元（SPP）的新特性，一个具有破缺的时间反转对称性（TRS），另一个具有破缺的反转对称性。我们认为Voigt和法拉第配置的SPPs在WSM与破TRS的接口。我们表明，在Voigt配置，这种结构支持单向SPP模式以上的体等离子体频率，而它显示出非互易的双向色散的表面等离子体极化激元低于体等离子体频率。特别是，我们表明，手性性质的SPPs可以调谐的拓扑性质和化学势的WSM。此外，在法拉第配置中，我们发现一个可调的SPP色散间隙。所研究的具有这些奇异特性的结构可以作为手性光电子器件的基本单元之一。
2020-04-02 cond-mat.mes-hall
A Spin Field Effect Transistor Based on a Strained Two Dimensional Layer of a Weyl Semimetal
本研究提出一种基于应变二维外尔半金属层的新型自旋场效应晶体管，其零栅压下电导随沟道长度振荡、跨导可随沟道长度变号，可用于构建类CMOS互补器件，具备细分应用潜力。
2023-08-15 cond-mat.mes-hall quant-ph
Bulk Hydrodynamic Transport in Weyl Semimetals
本文探究外尔半金属体流体动力学输运中集体纵向模式（等离子体激元）的作用，发现其有隙但能隙可通过降温和降低化学势缩小至热可及，且在电荷中性附近极洁净样品中会影响热导率与粘度。
2025-04-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Long-lived qubit entanglement by surface plasmon polaritons in a Weyl semimetal
研究了外尔半金属中由非互易表面等离子体激元介导的两量子比特的自发纠缠。在没有外部磁场的情况下，外尔半金属的拓扑结构甚至会产生非互易的SPP，这些SPP在拓扑结构上受到保护并位于光子带隙内。我们利用这种非互易SPP作为两个空间分离的量子比特纠缠的中介。我们的两个主要发现是：（1）非互易SPP给出比互易SPP更好的量子纠缠，以及（2）与在常规金属中使用SPP的纠缠相比，所实现的纠缠足够长的寿命。
2022-12-24 cond-mat.mes-hall quant-ph
Generation of strain-induced pseudo-magnetic field in a doped type-II Weyl semimetal
在外尔半金属中，由于某些特殊的静态变形，在存在小应变的情况下存在实现伪磁场的有趣的可能性。这种赝磁场可以大到足以形成量子化的朗道能级，从而在外尔半金属中变得可观察到。在本文中，我们通过扫描隧道光谱（STS）在掺杂Weyl半金属Re-MoTe 2上实验显示了伪磁场（~ 3特斯拉）的出现，其中明显的朗道能级振荡的隧道电导被清楚地解决。晶格本质上是应变的，其中表面的大面积STM成像揭示了不同的应变域，其中存在原子尺度的变形，从而在真实空间中形成具有不同周期性的地形波纹。伪磁场的影响在最大应变下的区域被清楚地分辨。
2019-03-14 cond-mat.mes-hall
Universality of plasmon excitations in Dirac semimetals
${\rm Cd_3 As_2}$和${\rm Na_3 Bi}$ Dirac半金属的最新实验发现使得在三维空间中研究手征准粒子的性质成为可能。如光电发射所示，狄拉克半金属的特征在于费米子准粒子的线性色散关系，因此代表石墨烯的三维类似物。虽然手性费米子的独特行为（例如克莱因隧道）在二维石墨烯中已经很明显，但三维手性物理学开辟了许多新的可能性。本文用相对论场论方法研究了Dirac半金属中集体等离子体激元激发的性质。我们发现了一个强而窄的等离子体激元激发，其频率在太赫兹（THz）范围内，这可能是重要的实际应用。由于准粒子的大简并度和小的费米速度$v_F \ll c$，等离子体激元的性质似乎对所有狄拉克半金属都是普遍的。这种普适性与“维度嬗变”现象非常相似，这是相对论性场论（如量子色动力学，现代核物理理论）中维度尺度出现的原因。
2014-12-18 cond-mat.mes-hall hep-ph nucl-th
Plasmon modes in tilted three-dimensional nodal-ring semimetals. II. Vortex nodal ring
Shiv Nadar Institution of Eminence (SNIoE)（Shiv Nadar卓越机构）
本文研究涡旋节环半金属中赝自旋纹理对等离激元模式的影响，通过随机相位近似分析密度响应等，发现涡旋纹理引入环向角依赖性，修正电荷响应。
2026-10-07 cond-mat.mes-hall hep-th
Charge-spin response and collective excitations in Weyl semimetals
外尔半金属具有非常规的电磁响应特性。我们提出的频率和波矢依赖的电荷自旋线性响应张量的外尔费米子的所有组件的解析表达式。外尔哈密顿量的自旋动量锁定导致电荷和纵向自旋涨落之间的耦合，而横向自旋涨落保持与电荷解耦。如果晶体对称性足够低，一个具有多个外尔节点的真实外尔半金属可以在平衡状态下表现出这种电荷-自旋耦合。所有的外尔半金属，预计将显示这种耦合，如果他们被驱动到一个非平衡的固定状态与不同的占领外尔节点，例如利用手征异常。基于响应张量，我们研究了相互作用Weyl费米子的低能集体激发。对于局域Hubbard相互作用，电荷-自旋耦合导致零声色散的急剧变化：其速度变得与相互作用强度和化学势无关，并且仅由费米速度给出。在存在长程库仑相互作用的情况下，耦合将等离子体激元模式转变为自旋等离子体激元。对于具有多个Weyl节点的真实Weyl半金属，由于手征反常，平行静电场和磁场的存在强烈影响集体模。特别是，在固定的动量和自旋等离子体的自旋内容的零声频率通过尖点奇点的外尔锥的化学势之一是通过外尔节点调谐。我们讨论可能的实验，可以提供确凿的证据外尔物理。
2019-02-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Plasmon modes in tilted three-dimensional nodal-ring semimetals. I. $\mathcal{PT}$-symmetric nodal ring and its gapped cousin
Shiv Nadar Institution of Eminence (SNIoE)（Shiv Nadar卓越机构）
本文研究三维节线半金属中倾斜与能隙对等离激元模式的影响，通过随机相位近似计算响应函数，揭示部分能隙区域及分数幂修正，系统比较不同倾斜方向下的色散与各向异性。
2026-10-07 cond-mat.mes-hall hep-th
Effect of Dynamical Screening on Single Particle Spectral Features of Uniaxially Strained Graphene: Tuning the Plasmaron Ring
电子屏蔽使石墨烯的线性带重整化，并且在狄拉克点附近，在准粒子谱密度中产生菱形结构。这是电子-等离子体散射过程的结果，该过程产生被称为“等离子体环”的有限动量特征。在这项工作中，我们探讨了单轴应变对这些光谱特征的影响，目的是了解应变如何修改相关性。我们推导和计算的G $_0$ W-RPA水平，这使我们能够识别的钻石几何形状的色散行为，从而电子等离子体散射，在电子-电子耦合强度和施加的应变的大小的变化的谱密度。我们发现，应变的应用改变了几何形状（动量）的电子等离子体散射和重正化超越简单的几何缩放进一步增强这种效果。这些结果表明，等离子体环的性能可以通过单轴应变的应用进行调整，有效地产生更大的精细结构常数，而不需要改变样品衬底。
2013-03-01 cond-mat.mes-hall
Plasmon Fizeau drag in 3D Dirac and Weyl semimetals
本文针对三维 Dirac 和 Weyl 半金属开发了包含耗散损耗的等离激元 Fizeau 拖曳理论，预测了单向传输窗口，并提出通过光学泵浦增强非互易性的新方法。
2024-02-13 cond-mat.mes-hall physics.optics
Nonreciprocal Weyl semimetal waveguide
本文研究了嵌入介电介质中的磁性 Weyl 半金属圆柱形等离激元波导，确定了表面等离极化激元的色散关系，揭示了能带结构引起的色散曲线不对称性和群速度巨大分裂，并指出轨道角动量可控制传播方向。
2025-05-28 cond-mat.mes-hall
Polarization-dependent excitons and plasmon activity in nodal-line semimetal ZrSiS
该研究用 G0W0 与 Bethe-Salpeter 方程分析 ZrSiS 的光学响应，发现大量暗激子及强偏振依赖的亮激子，并排除低能等离激元激活。
2024-10-02 cond-mat.mes-hall
Anomaly-Induced Hybrid Bulk Electromagnetic Mode in Weyl Semimetals
Indian Institute of Science Education and Research（印度科学教育与研究所）；University of Utah（犹他大学）
本文预测了Weyl半金属中由手征反常及其相关手征磁响应与波矢方向相互作用产生的一种新型混合体电磁模式，该模式在普通金属中不存在，可通过电子能量损失谱观测。
2026-05-26 cond-mat.mes-hall
Collective modes in multi-Weyl semimetals
我们研究了具有各向异性能带色散的三维（3D）无隙多Weyl半金属中的集体模（即，$E\sim \sqrt{ k_{\parallel}^{2J} + k_z^2}$，其中$k_{\parallel}$和$k_z$是波矢量，并且$J$是正整数）。为了比较，我们还考虑了具有各向同性带色散的无带隙半金属（即，$E\sim k^J$）。我们计算分析长波等离子体频率结合带间跃迁和手征性质的载体。对于各向同性和各向异性的情况，我们发现带间跃迁和手征导致等离子体频率的去极化移动。对于各向同性抛物线带色散（即，$N=2$，$E\sim k^2$），长波长等离子体频率位于所有载流子密度的单粒子激发区域之外，因此等离子体激元不会通过朗道阻尼衰减。对于高阶带色散（$N \ge 3$），长波长等离子体经历低于临界密度的阻尼。对于具有各向异性色散的系统，长波等离子体频率沿非线性色散方向的密度依赖性与各向同性线性带模型（$N=1$）相似，而沿线性色散方向的密度依赖性与各向同性非线性模型（$N \ge 2$）相似。沿两个方向的等离子体激元保持无阻尼在很宽的密度范围内，由于手性诱导的去极化位移。我们的结果提供了一个全面的图片带色散和手性如何影响三维无带隙手性系统中的等离子体行为的任意带色散。
2016-09-30 cond-mat.mes-hall
Angular-momentum-selective nanofocusing with Weyl semimetals
City St George's, University of London（伦敦城市圣乔治大学）
该研究探讨磁性外尔半金属锥形尖端的表面等离激元极化子理论，发现轴子项可修改其色散关系，实现特定轨道角动量符号模式的纳米聚焦，优于普通金属仅单模式聚焦，拓展了相关技术潜力。
2025-10-03 cond-mat.mes-hall
Effective magnetic field induced by inhomogeneous Fermi velocity in strained honeycomb structures
除了已知的赝磁场之外，非均匀应变独立地在石墨烯中诱导位置依赖的费米速度（PDFV）。在这里，我们证明，由于PDFV的存在下，狄拉克费米子的非均匀（应变）蜂窝晶格可能会实验一种磁效应，这是线性正比于准粒子的动量。因此，准粒子具有次线性色散关系。此外，我们分析的一般后果的PDFV的克莱因隧穿的电子通过赝磁势垒。特别是，我们报告了一个异常（克莱因）隧道的电子通过速度障碍与磁性功能。我们关于PDFV对（二维）应变蜂窝晶格中Dirac费米子的影响的研究结果可以推广到（三维）Dirac和Weyl半金属和/或其类似的人工系统。
2020-08-06 cond-mat.mes-hall
Dynamical density and spin response of Fermi arcs and their consequences for Weyl semimetals
外尔半金属具有奇异的费米弧表面态，这对它们的电磁性质有很大的影响。我们推导出解析表达式的复合密度自旋响应张量的所有组件的表面状态的Weyl半金属模型通过关闭带隙的拓扑绝缘状态，并引入一个时间反演的破缺项。在此基础上，我们讨论了密度-自旋响应引起的电磁极化率、电流响应以及其它物理效应。我们发现一个磁电效应所造成的费米弧。我们还讨论了在无规相位近似下电子-电子相互作用的影响，并研究了费米弧态形成的表面等离子体的色散。我们的工作对于理解费米弧的电磁和光学性质是有用的。
2020-04-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Manifestation of kinetic-inductance in spectrally-narrow terahertz plasmon resonances in thin-film Cd3As2
三维（3D）半金属已被预测和证明有各种各样的有趣的性质与其线性能量色散。类似于二维（2D）狄拉克半金属，例如石墨烯，3D半金属Cd 3As 2已经显示出超高的迁移率、大的费米速度，并且已经被假设为支持太赫兹频率下的等离子体。在这项工作中，我们展示了高品质的大面积Cd 3As 2薄膜的合成，通过热蒸发以及实验实现的等离子体结构组成的周期性阵列的Cd 3As 2条纹。这些阵列在太赫兹频率下表现出尖锐的谐振，相关的质量因子（Q）高达~ 3.7。这种光谱窄的共振可以理解的基础上，一个大的动力学电感，从一个长的动量散射时间，这在我们的薄膜可以在室温下接近~1 ps。此外，我们展示了一个超快的可调响应，通过光泵/太赫兹探测实验中的光诱导载流子的激发。我们的研究结果表明，Cd 3As 2的固有3D性质为太赫兹等离子体应用提供了一个非常强大的平台。总的来说，我们的观察为基于Cd 3As 2和其他3D Dirac半金属的无数太赫兹（光）电子器件的开发铺平了道路，受益于太赫兹辐射的强耦合，超快瞬态响应，磁等离子体特性等。此外，Cd 3As 2中的长动量散射时间，因此大的动力学电感，也具有巨大的潜力，重新设计的无源元件，如电感器，因此可以有深远的影响，在该领域的RF集成电路。
2018-11-10 cond-mat.mes-hall physics.optics
Anatomy of plasmons in generic Luttinger semimetals
本文研究Luttinger半金属中等离激元出现的参数条件，发现温度或掺杂非零是必要条件，且变量X是关键调节参数，高X值促进等离激元产生，而各向异性和质量不对称影响不大。
2023-10-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Prediction of a Weyl Semimetal in Hg$_{1-x-y}$Cd$_x$Mn$_y$Te
我们研究了应变Hg $_{1-x-y}$ Cd $_x$ Mn $_y$ Te在磁场中使用$\bm{k}\cdot\bm{p}$模型和预测，该系统是一个Weyl半金属与两个节点在实验合理的区域的相图。我们还预测两个签名的外尔半金属相所产生的外尔节点分裂的可调性。首先，我们发现霍尔电导率与锰离子的平均自旋成正比，因此具有很强的温度依赖性。第二，我们发现一个不寻常的磁场角度依赖的霍尔电导率，特别是，我们预测的峰值在$σ_{xy}$作为一个函数的场角在$xz$平面和一个有限的$σ_{yz}$的$x$ -组件的字段去0。
2014-02-14 cond-mat.mes-hall
Breakdown of the Chiral Anomaly in Weyl Semimetals in a Strong Magnetic Field
外尔半金属的低能准粒子是相对论场论中外尔费米子的凝聚态实现。手征反常是指手征电荷在平行电场和磁场作用下的不守恒现象，它可以说是外尔半金属中最重要的现象，被解释为手征相反的零朗道能级的占有率之间的不平衡。这一被广泛接受的图景成为后续研究的基础。在这里，我们报告的基础上从头计算的强磁场中的外尔半金属的手征异常的崩溃。一个相当大的能隙，敏感地依赖于磁场的方向可能会打开，由于混合的零朗道能级与相反的手征外尔点，是远离彼此的布里渊区。我们的研究提供了一个理论框架，了解广泛的现象密切相关的手性异常拓扑半金属，如磁输运，热电响应，等离子体激元，仅举几例。
2017-12-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Strain-induced nonlinear spin Hall effect in topological Dirac semimetal
我们表明，施加到应变拓扑狄拉克半金属，如Na 3 Bi和Cd 3 As 2的电场，诱导自旋霍尔电流是二次的电场。将应变看作是Dirac电子的有效轴向磁场，利用手征动力学理论研究了电子和自旋的半经典输运。非线性自旋霍尔效应是由轴向磁场驱动的规则霍尔效应和来自动量空间拓扑结构的反常霍尔效应之间的交叉效应。它提供了一种有效的方式来从交变电场中产生完全自旋极化和整流的自旋电流，该交变电场足够大并且可以通过栅极电压和应变直接调谐。
2018-03-05 cond-mat.mes-hall
