Dispersion of Fermi arcs in Weyl semimetals and their evolutions to Dirac cones
通过构造一个简单的有效模型，研究了外尔半金属相费米弧的色散。我们计算了表面费米弧色散的顶部和底部的表面合并成体狄拉克锥在Weyl半金属在两端的弧，并表明，他们有相反的速度。这一结果也证实了使用紧结合模型的计算。此外，通过改变系统中的一个参数，同时保持时间反演对称性，我们证明了当系统从Weyl半金属过渡到拓扑绝缘体相时，两个费米弧演化为一个表面狄拉克锥.我们还表明，表面终端的选择影响配对的外尔节点，从费米弧的形成。
2014-06-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Twist-induced control of near-field heat radiation between magnetic Weyl semimetals
由于磁性外尔半金属具有很强的反常霍尔效应，在没有外加磁场的情况下，磁性外尔半金属可以支持非互易表面等离子体激元模式。这意味着磁性Weyl半金属可以在（热）光子学中找到新的应用。在这项工作中，我们考虑了近场辐射热传递的两个磁性Weyl半金属板，并表明，热传递可以控制与平行板的相对旋转。由于表面模式的固有非互易性，这种所谓的扭曲方法不需要像周期性光栅那样的表面结构。扭转引起的传热控制是由于来自具有相对旋转的两个平板的表面模式的失配。
2021-02-03 cond-mat.mes-hall physics.optics
Chiral light amplifier with pumped Weyl semimetals
平行的电场和磁场施加到外尔半金属泵轴向电荷通过轴向异常，直到平衡的谷间弛豫。这种非平衡稳态表现出手征磁效应和反常霍尔效应，并与麦克斯韦方程耦合，产生低频长波长的不稳定电磁波.在这里，我们表明，这种手征磁不稳定性表现为泵外尔半金属表面的异常反射率。根据电，手征磁，和异常霍尔电导率，反射率被发现超过单位在有限的频率范围内的圆偏振光入射沿Weyl节点分离的方向。
2023-02-28 cond-mat.mes-hall physics.optics
A minimal, "hydrogen atom" version of an inversion-breaking Weyl semimetal
外尔半金属的研究兴趣最近爆炸导致了许多外尔半金属候选人和一些外尔半金属在实际材料中的实验观察。通过这些经验，我们已经认识到，典型的外尔半金属拥有许多外尔点。例如，在实验中观察到的第一种外尔半金属TaAs拥有24个外尔点。类似地，Mo $_x$ W $_{1-x}$ Te $_2$系列，最近作为第一种II型外尔半金属被研究，具有八个外尔点。然而，众所周知，对于没有反转对称但具有时间反演对称的外尔半金属，外尔点的最小数量是四个。实现这样一个最小的外尔半金属是非常重要的，因为它将提供一个最简单的“氢原子“的反型破坏外尔半金属的例子。同时，在具有尽可能少的外尔点的系统中，输运实验和设备应用可能更简单。最近，TaIrTe $_4$已被预测为最小的，反转打破外尔半金属。然而，至关重要的是，外尔点和费米弧完全位于费米能级之上，这使得它们无法被传统的角度分辨光电子能谱（ARPES）所利用。在这里，我们使用泵浦-探测ARPES直接访问TaIrTe $_4$费米能级以上的能带结构。我们直接观察到Weyl点和拓扑费米弧，表明TaIrTe $_4$是Weyl半金属。我们发现，总的来说，TaIrTe $_4$有四个外尔点，提供了一个最小的反转破坏外尔半金属的第一个例子。我们的研究结果持有承诺访问外来传输现象中产生的外尔半金属在一个真正的材料。
2016-10-06 cond-mat.mes-hall
Semimetal with both Rarita-Schwinger-Weyl and Weyl excitations
自旋为3/2的相对论旋量在历史上被称为拉里塔-施温格旋量。无质量的Rarita-Schwinger旋量的右手和左手手征自由度是独立的，被认为是螺旋度为\pm 3/2的左外尔费米子和右外尔费米子。研究了三种自旋为1/2的Weyl半金属在强自旋轨道耦合极限下的时间反演对称性破缺。我们发现，在这个极限下，系统可以是J_{eff} =1/2 Weyl半金属或J_{eff} =3/2半金属，这取决于费米能级的位置.后者在Weyl点附近包括Rarita-Schwinger-Weyl和Weyl自由度。一个非定域势将外尔和Rarita-Schwinger-Weyl自由度分开，出现了相对论性的Rarita-Schwinger-Weyl半金属。该方法可以推广到具有配对作用的多Weyl半金属和Weyl费米子，并获得高的外电荷。类似地，打破Raita-Schwinger-Weyl半金属的空间反转也可能出现。
2015-12-23 cond-mat.mes-hall
Light control with Weyl semimetals
本文以教程形式系统综述外尔半金属的基本光学响应及其在光学和热光子学中的应用，旨在推动该新兴领域的后续研究。
2022-09-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Tunable Weyl Points in Periodically Driven Nodal Line Semimetals
Weyl半金属和节线半金属分别在零维点和一维线上具有线性带接触。我们预言，圆偏振光驱动节线半金属成为外尔半金属。由此获得的Floquet Weyl点可由入射光调谐，这使得能够以高度可控的方式对它们进行研究。从节线半金属到外尔半金属的过渡伴随着一个大的和可调的反常霍尔电导率的出现。我们的预测是实验测试的薄膜样品中的传输测量或泵浦探测角分辨光电子能谱。
2016-08-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.quant-gas
Kramers Weyl Semimetals as Quantum Solenoids and Their Applications in Spin-Orbit Torque Devices
Kramers Weyl半金属是具有固定在时间反演不变动量处的Weyl点的Weyl半金属。最近发现所有手征晶体在时间反演不变动量处都存在Weyl点，因此具有手征晶格对称性的金属都属于Kramers Weyl半金属范畴。在这项工作中，我们表明，由于手征晶格对称性，Kramers Weyl半金属具有独特的纵向磁电效应，其中的电荷电流诱导的自旋和轨道磁化平行于电流的方向。这一特性使得Kramers Weyl半金属可以作为具有轨道和自旋磁化的纳米级量子晶体。由于Kramers Weyl半金属的运动电子可以产生纵向磁化，Kramers Weyl半金属可以用于新设计的自旋轨道扭矩器件，具有垂直磁各向异性磁体的磁化切换的全电控制。
2021-03-31 cond-mat.mes-hall
Optical properties and electromagnetic modes of Weyl semimetals
我们提出了系统的理论研究，体和表面的电磁本征模，或极化激元，外尔半金属。我们推导出的体积和表面电导率的张量考虑到所有可能的组合的光学跃迁涉及体和表面电子状态。我们展示了如何Weyl半金属的电子结构，如位置和分离的Weyl节点，费米能量，费米弧表面状态，可以明确地提取从测量的色散，透射，反射和极化的电磁波。
2018-12-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Nonlinear magnetoconductivity in Weyl and multi-Weyl semimetal in quantizing magnetic field
磁输运和磁光实验为研究材料的物理性质提供了强有力的探针。在这里，我们研究了倾斜I型外尔和多外尔半金属的二阶非线性磁导率。在线性响应机制中存在手性异常的情况下，我们发现外尔半金属在非线性输运机制中不存在手性电荷泵。我们预测，反演对称性破缺和倾斜的外尔半金属可以支持有限的纵向非线性磁导率，这是否则不存在于非倾斜外尔半金属。非线性磁导率在超量子极限下为零，在中间磁场区振荡，在半经典极限下饱和。非线性磁导率与倾斜取向密切相关，可以通过非线性磁阻效应或二次谐波产生实验来确定外尔半金属和多外尔半金属的倾斜取向。
2022-04-08 cond-mat.mes-hall
Escape from black holes in materials: Type II Weyl semimetals and generic edge states
II型外尔半金属是由倾斜光锥的体激发决定的，类似于黑洞的内部。我们得到了第二类Weyl半金属在Weyl节点附近的表面边界的一般边界条件，并证明了对于一定的边界条件，边缘态可以逃出“黑洞“事件视界.这意味着，实现材料的“黑洞“的第二类外尔半金属的边界条件的仔细选择是必要的。
2019-12-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.other gr-qc
Observation of a phononic higher-order Weyl semimetal
外尔半金属是一种特殊的系统，其中的奇异现象，如费米弧，伪规范场和量子异常，是由晶体固体中的电子和光子声子的超材料的拓扑带简并引起的。另一方面，高阶拓扑绝缘体揭示了超越传统体边对应的有趣的多维拓扑物理。然而，尚不清楚高阶拓扑是否可以出现在外尔半金属中。在这里，我们报告的实验发现高阶外尔半金属在其声子模拟表现出拓扑保护的边界状态在多个维度。我们在单轴螺旋对称的手征声子晶体中建立了高阶外尔半金属的物理实现。利用近场光谱，我们观察到了表面上的手征费米弧和铰链边界上的一种新的铰链弧态。这些拓扑边界弧态连接了外尔点在不同维度和方向上的投影，从而证明了外尔半金属中的高阶多维拓扑物理。我们的研究建立了晶体材料中高阶拓扑和Weyl物理之间的基本联系，并揭示了高阶拓扑半金属的新视野，其中可能出现前所未有的材料，如高阶拓扑半金属线。
2020-11-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Intrinsic Anomalous Hall Effect in Type-II Weyl Semimetals
最近，一种新的Weyl半金属被称为II型Weyl半金属。不同于通常的（I型）外尔半金属，它有一个点状的费米面，这种新型的外尔半金属有一个倾斜的圆锥形光谱外尔点周围。在这里，我们计算的异常霍尔电导率的外尔半金属与倾斜的锥形光谱的外尔点对，使用久保公式。我们发现，霍尔电导率是不普遍的，可以改变作为量化倾斜的参数的函数的符号。我们的结果表明，即使在Weyl点之间的分离消失的情况下，倾斜的圆锥光谱可以引起有限的反常霍尔效应，如果倾斜的两个圆锥是不相同的。
2016-04-28 cond-mat.mes-hall
Global Phase Diagram of Disordered Type-II Weyl Semimetals
该研究数值模拟无序倾斜第一类和第二类 Weyl 半金属的局域化，给出全局相图，揭示二者中间相、寿命比及相界附近绝缘化行为的差异。
2017-04-06 cond-mat.mes-hall
Hybrid Weyl Semimetal
我们构造了一个紧束缚模型，实现了一对Weyl节点和三个不同的Weyl半金属。在I型（II型）外尔半金属中，两个节点都属于I型（II型）外尔节点。此外，存在一种新的类型，被称为“混合外尔半金属”，其中一个外尔节点是I型，而另一个是II型。对于杂化Weyl半金属，我们进一步证明了体费米面和拓扑保护的表面态，分析了独特的Landau能级结构和量子振荡，并讨论了材料实现。
2016-07-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Disorder Induced Phase Transitions of Type-II Weyl Semimetal
外尔半金属是一种新发现的具有相对论性无质量外尔费米子作为其低能体激发的材料。在这类新材料中，存在两种特别有趣的一般类型的半金属：I型外尔半金属，具有破缺的反演或时间反演对称性，以及II型外尔半金属，另外打破洛伦兹不变性。本文利用Born近似，分析证明了当存在非零倾斜时，在有限电荷和磁无序的情况下，I型Weyl半金属可以发生向II型Weyl半金属的量子相变.相变发生时，无序重整拓扑质量，从而降低附近的外尔锥的倾斜以下的费米速度。我们还确认存在的障碍诱导相变在Weyl半金属使用精确对角化的三维紧束缚模型计算所得的相图的I型Weyl半金属。
2016-08-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Magnetic Switching in Weyl Semimetal-Superconductor Heterostructures
我们提出了一种新的开关机制，利用邻近耦合的Weyl半金属和超导体的表面自旋织构之间的Weyl半金属/超导体/Weyl半金属三层异质结。结果表明，在外加磁场作用下，外尔半金属的表面自旋织构可以完全抑制中间层的超导电性，但只要改变磁场方向，就可以恢复中间层的超导电性.中层超导性的恢复表明向低阻态的急剧转变。这种尖锐的开关效应，可实现使用外尔半金属，因为其强大的自旋动量锁定和表面自旋极化，是一个有前途的途径，为新的超导自旋阀的应用。
2020-08-19 cond-mat.mes-hall
Pseudospin 3/2 Fermions, Type-II Weyl Semimetals and Critical Weyl Semimetals in Tricolor Cubic Lattice
最近，人们预言了三维空间中高对称点处的3带、6带和8带接触等多带接触以及高赝自旋费米子的出现。本文提出了一个简单的立方模型，其单胞包含三个原子。由于自旋自由度的关系，系统中有6个带。4带和2带的接触是在高对称点实现的，在那里我们推导出低能理论，分别证明了赝自旋3/2费米子和Weyl费米子的出现。远离高对称点，我们发现临界外尔费米子存在于I型和II型外尔费米子之间的边界处。一旦施加磁场，这种临界外尔费米子就会转变为I型或II型外尔费米子。
2016-09-11 cond-mat.mes-hall
Generating Weyl semimetals from alkali metals
我们报告发现的时间反演对称Weyl半金属通过修改模型哈密顿描述传统的碱金属的电子性质。人工生成的外尔半金属在其体能带结构中具有四个孤立的外尔节点，并显示出由拓扑保护表面态产生的特征表面费米弧。外尔半金属是介于传统带状绝缘体和三维拓扑绝缘体之间的中间态。从传统金属生成拓扑外尔半金属，开辟了一条新的途径，对简单材料托管外尔费米子的确定性设计。
2018-04-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Universal phase transition and band structures for spinless nodal-line and Weyl semimetals
研究了无自旋拓扑线半金属与Weyl半金属之间的一般相变。我们根据拓扑节点线的位置和形状将其分为两种类型，其相变取决于它们的类型。我们证明，当节线包含时间反转不变动量（A型节线）时，拓扑节线半金属通过打破时间反转对称性而成为外尔半金属。我们还讨论了晶体学对称性决定的拓扑线半金属的能带结构的效果。由于对称性的保护，拓扑线半金属可以转变为无自旋的Weyl半金属，或者在反转对称性破缺后，在许多晶体中保持节线。
2017-09-02 cond-mat.mes-hall
The semiclassical theory of anomalous transport in type-II topological Weyl semimetals
外尔半金属具有低能激发，充当动量空间中Berry曲率的磁单极。这些涌现的单极子是外尔半金属所展示的广泛新颖的输运性质的核心。外尔半金属中节点周围的Berry曲率的奇异性使得在零外加磁场下出现大的反常输运系数成为可能。最近一个新的类别，称为II型外尔半金属，已被证明在各种材料，其中外尔节点是倾斜的。我们在这里提出了一个研究的异常输运在这一类新的外尔半金属。我们发现，这些II型外尔点的倾斜参数是密切相关的零场横向输运性质。我们还发现，温度依赖性的化学势起着重要的作用，在确定如何传输系数可以有效地探测Berry曲率的II型外尔点。我们还讨论了我们的工作的时间反演打破II型外尔半金属的实验影响。
2017-07-19 cond-mat.mes-hall
Chiral nodes and oscillations in the Josephson current in Weyl semimetals
在断裂的时间反演对称外尔半金属中，外尔节点的分离导致外尔节点处的螺旋准粒子激发，当与整体自旋守恒耦合时，仅允许外尔半金属与超导体的结处的结间输运。这导致约瑟夫森电流作为$k_0L$的函数的不寻常的周期振荡，其中$L$是外尔半金属的长度，而$2k_0$是节间距离。这种振荡是鲁棒的，应该是实验上可测量的，提供了一个直接的路径，以确认手性节点的存在外尔半金属。
2016-03-08 cond-mat.mes-hall
Floquet Weyl semimetal phases in light-irradiated higher-order topological Dirac semimetals
Floquet工程，通过周期性驱动来剪裁系统的概念，越来越多地被用于设计和操纵物质的拓扑相。在这项工作中，我们研究了周期性驱动的高阶拓扑狄拉克半金属与$k$依赖的量子化四极矩通过应用圆偏振光。非驱动狄拉克半金属具有无间隙的高阶铰链费米弧状态，这是狄拉克节点的高阶拓扑结构的结果。当用圆偏振光照射时，产生具有混合阶拓扑结构的Floquet Weyl半金属相，其特征在于同时具有$k$依赖的量子化四极矩和$k$依赖的陈数.这样的Floquet Weyl半金属支持铰链费米弧状态和拓扑表面费米弧状态。此外，还讨论了高阶拓扑Dirac半金属中具有倾斜Weyl锥的Floquet Weyl半金属。考虑到最近提出的大量高阶拓扑Dirac半金属材料，我们的研究结果很快就可以得到验证。
2023-03-22 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
Ideal Weyl semimetals in the chalcopyrites CuTlSe2, AgTlTe2, AuTlTe2 and ZnPbAs2
外尔半金属是一种新的物质状态，具有新颖的费米弧和奇异的输运现象。基于第一性原理计算，我们报道了黄铜矿CuTlSe_2，AgTlTe_2，AuTlTe_2和ZnPbAs_2是理想的外尔半金属，它们具有很大程度上分离的外尔点（~ 0.05/A）和未覆盖的费米弧，这些外尔点和费米弧可以通过实验检测到.我们还构建了一个最小有效模型来捕捉这类Weyl半金属的低能物理。我们的发现是朝着有趣的外尔半金属和低功耗和高速电子产品的潜在应用的完美游乐场迈出的重要一步。
2016-05-17 cond-mat.mes-hall
Doubling Theorem and Boundary States of Five-Dimensional Weyl Semimetal
我们研究了五维Weyl半金属的一般能带结构，其中带简并是动量空间中的二维Weyl面，并且如果它们携带非零的第二Chern数，它们之间可能有非平凡的联系.我们证明了一些定理约束的拓扑链接配置的Weyl表面，这可以被看作是一个著名的三维Weyl半金属加倍定理的5D推广。作为这些约束的直接物理结果，5D Weyl半金属拥有丰富的拓扑边界态结构。我们证明了在5D Weyl半金属的4D边界上，存在由体Weyl表面保护的3D手征Fermi超曲面。最重要的是，对于链接并携带非零第二陈数的体外尔曲面，相关的边界3D费米超曲面将在某些能量下收缩到奇点，这描绘出受保护的1D外尔节弧，类似于3D外尔半金属表面上的费米弧。
2019-09-28 cond-mat.mes-hall
Optical conductivity of multi-Weyl semimetals
多Weyl半金属是一类新型的Weyl半金属，具有各向异性的非线性能量色散和大于1的拓扑电荷，从而表现出独特的量子响应。采用统一的晶格模型，数值计算了多Weyl半金属相及其相邻带隙态的光学电导率，并利用低能连续介质模型解析地得到了各相的特征频率依赖关系.纵向和横向光学电导率的频率依赖性服从标度关系，该标度关系是从母体多Weyl半金属相的缠绕数导出的，并且可以用于区分这些物质的电子状态。
2017-04-27 cond-mat.mes-hall
Geometry contribution to sound attenuation in double-Weyl semimetals
Tsung-Dao Lee Institute, Shanghai Jiao Tong University（上海交大李政道研究所）；Los Alamos National Laboratory（洛斯阿拉莫斯国家实验室）
研究双外尔半金属中声衰减机制，发现因不存在轴向耦合，费米面形变几何结构成声衰减唯一来源，确定了简单外尔半金属所没有的声衰减几何贡献。
2026-07-21 cond-mat.mes-hall
Spin-dependent transport through a Weyl semimetal surface
我们实验比较两种类型的接口结构与磁性和非磁性Weyl半金属。它们分别是金正常层和磁性Weyl半金属Ti $_2$ MnAl之间的结，以及铁磁镍层和非磁性Weyl半金属WTe $_2$之间的结。由于结的铁磁侧，我们研究自旋极化输运通过外尔半金属表面。对于这两种结构，我们表现出类似的电流-电压特性，在低电流和尖锐的峰值在高的微分电阻的滞后。尽管这种行为类似于铁磁结构中已知的电流感应磁化动力学，但电阻峰值随磁场的演变是不寻常的。我们连接所观察到的影响与电流诱导的自旋动力学Weyl拓扑表面状态。
2020-04-27 cond-mat.mes-hall
Discovery of Weyl semimetal state violating Lorentz invariance in MoTe2
近年来，人们在理论上提出了一种新的Weyl半金属态，即II型Weyl半金属态，在这种态中，Weyl结点的能量值不是局部极值。与I型半金属（例如TaAs）不同，II型外尔半金属中的费米面由一对在外尔节点处接触的电子和空穴口袋组成。此外，II型外尔半金属中的外尔费米子违反了洛伦兹不变性。由于这些定性的差异，不同的光谱和磁输运性能，预计在II型外尔半金属。在这里，我们提出了直接观察的费米弧状态MoTe 2的角分辨光电子能谱。对于每对Weyl节点，确定了两个弧态，它们的表面投影具有单拓扑荷，这是II型Weyl半金属的一个独特性质。实验确定的费米弧与我们的第一原理计算是一致的。我们的研究结果明确地表明MoTe 2是一种II型Weyl半金属，这为研究破坏Lorentz不变性的新型Weyl费米子现象提供了一个很好的实验平台。
2016-04-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Fermi arcs of topological surface states in multi-Weyl Semimetals
采用连续介质模型，系统地研究了三维多Weyl表面半金属拓扑表面态的费米弧。本文用解析方法计算了具有单一外尔点的二次和三次外尔半金属的能谱和波函数。系统地研究了具有单对和双对Weyl点的Weyl半金属拓扑表面态的费米弧。研究了表面态费米弧随边界参数变化的演化规律，清楚地证明了费米弧连接的拓扑Lifshitz相变。此外，利用拉格朗日方法推导了Weyl半金属双平行平板边界的边界条件。
2021-11-02 cond-mat.mes-hall quant-ph
Regularized framework of a Weyl equation for describing a Weyl semimetal: Application to the case with a screw dislocation
Weyl半金属这个术语来源于它的能量色散服从Weyl方程。然而，外尔方程本身不能完全描述实际有界几何中的电子态。例如，手性表面状态的出现，这是外尔半金属的一个特征，不能用外尔方程来描述。这表明，当从Weyl半金属的微观模型导出Weyl方程时，会损失一些自由度。为了克服这个困难，我们提出了一个框架，由一个外尔方程和一个补充方程，它可以来自一个微观模型。将此框架应用于存在螺位错的圆柱形系统，我们表明，它适当地描述了手征表面状态和一维手征模式沿位错线。这些手征态引起的局部电荷电流的解析方式确定。
2018-05-07 cond-mat.mes-hall
Topological Phases in a Weyl Semimetal Multilayer
我们研究了一个正常的绝缘体和Weyl半金属的多层系统。我们计算了体能带结构，并确定相图通过改变正常绝缘体的厚度和Weyl半金属层使用两种模型，一个是从有效模型的Weyl半金属，另一个是晶格模型。我们比较了两个模型的结果，发现它们吻合得很好。结果发现，多层系统表现出不同的性质取决于堆叠方向相对于两个Weyl节点之间连接的位移矢量。当堆垛方向垂直于位移矢量时，只出现外尔半金属相和正常绝缘体相。当它与位移矢量平行时，相图丰富，不仅包含Weyl半金属相，而且包含不同Chern数的量子反常Hall相。此外，相变可以根据外尔节点的轨迹来理解。
2017-04-07 cond-mat.mes-hall
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
Magnetic-resonance-induced nonlinear current response in magnetic Weyl semimetals
本文提出磁性 Weyl 半金属中由磁共振诱导的几何非线性电流响应，揭示其依赖 Weyl 电子与磁涨落的耦合，并通过铁磁拓扑绝缘体模型的数值计算加以验证。
2024-10-24 cond-mat.mes-hall
Theory of magnetic oscillations in Weyl semimetals
Weyl半金属是一类新的Dirac材料，在三维空间中具有体能量节点。本文研究了外尔半金属在外加磁场作用下的力学行为。我们推导出的状态密度，电子比热，和磁化，直流电导率和热导率的量子振荡的表达式。我们发现在量子振荡的相移，区分外尔半金属从传统的三维薛定谔费米子。
2014-03-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Fermi Arcs in Tilted Weyl Semimetals: Classification, Evolution and Transport Properties
Weyl半金属是拓扑半金属的一种新的量子态，它具有拓扑表面态--费米弧。本文将外尔半金属中的费米弧分为第一类和第二类。基于紧束缚模型，利用体外尔锥的倾斜强度研究了1/2类费米弧的演化和输运性质。拓扑表面态的（剩余）反常霍尔电导率是一类费米弧的物理结果，因此一类费米弧成为混合或II型Weyl半金属的非平凡拓扑性质。因此，本文的工作为了解Weyl半金属的拓扑性质提供了一种直观的方法.
2017-11-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Floquet multi-Weyl points in crossing-nodal-line semimetals
带负电荷$\pm 1$的Weyl点已被广泛研究，但其负电荷高于$1$的多Weyl点的真实材料还没有被发现.在这篇快速通讯中，我们证明了具有非平凡线连通性的单线半金属为实现Floquet多Weyl点提供了天然的平台.特别是，我们表明，驱动交叉节线的圆偏振光产生双外尔点。此外，我们还证明了在交叉节线半金属和链状半金属中可以观察到电子复合和湮灭。这些建议可以在泵浦探测角分辨光电子能谱实验验证。
2017-07-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.quant-gas
Signature of chiral fermion instability in the Weyl semimetal TaAs above the quantum limit
报道了外尔半金属TaAs在强磁场中的电输运性质。当外尔电子被限制在最低朗道能级时，超低温下的纵向磁电阻和霍尔信号出现一系列反常现象。这些强烈的温度依赖性的异常归因于电子-空穴配对不稳定性。我们的测量结果表明，Weyl半金属TaAs在超量子区提供了一个很好的平台，研究电子-电子相互作用的拓扑非平凡半金属。
2017-01-22 cond-mat.mes-hall
Axial Current driven by Magnetization Dynamics in Weyl Semimetals
利用格林函数方法对掺杂Weyl半金属中的轴向电流$\bm{j}_5$（定义为具有相反手征的电荷电流之间的差值）进行了理论研究。我们表明，轴向电流的磁化动力学控制的磁性绝缘体连接到Weyl半金属。我们发现感应轴向电流可以利用铁磁共振或逆自旋霍尔效应检测到，并可以转换成电荷电流，没有伴随的能量损失。这些特性使Weyl半金属在低功耗电子产品中具有新的功能。
2014-06-18 cond-mat.mes-hall
Giant tunable nonreciprocity of light in Weyl semimetals
分析了光在Weyl半金属薄膜中的传输。这些材料的磁性家族被称为反常霍尔效应，其被大的Berry曲率增强，允许在没有外部磁场的情况下产生强的回旋和非互易效应。预测了在Voigt组态铁磁Weyl半金属薄膜中存在非互易波导电磁模。由于无隙外尔谱和大的Berry曲率引起的强介电响应，铁磁外尔半金属结合了磁性半导体的最佳波导特性和铁磁体中的强反常霍尔效应。的非互易性的大小取决于两个内部的外尔半金属属性，外尔节点的分离，和外部因素，周围的膜介质之间的光学对比度。通过调节外尔半金属中的费米能级，可以改变太赫兹和中红外范围内波导模式的工作频率。我们的研究结果铺平了道路，紧凑，可调，有效的非互易光学元件的设计。
2019-01-18 cond-mat.mes-hall
Experimental discovery of Weyl semimetal TaAs
外尔半金属是一类可以被视为石墨烯破坏时间反转或反转对称的三维类似物的材料。外尔半金属中的电子表现为外尔费米子，它具有许多奇异的性质，如手征反常和晶体动量空间中的磁单极。外尔半金属的表面态在两个相对的表面上显示出一对纠缠的费米弧。然而，外尔半金属的存在尚未得到实验证明。在这里，我们报告的实验实现的Weyl半金属TaAs通过观察费米弧形成的表面状态，使用角分辨光电子能谱。我们的第一性原理计算，匹配非常好的实验结果，进一步证实了TaAs是外尔半金属。
2015-08-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
A Five Dimensional Generalization of the Topological Weyl Semimetal
将三维拓扑Weyl半金属的概念推广到一类五维无隙固体，其中Weyl点推广到动量空间中的二维闭流形Weyl曲面.每一个Weyl曲面都被定义在包围它的四维流形上的一个U（1）第二陈数$C_2$所刻画，它等于它与其它Weyl曲面在5D空间中的拓扑连接数.类似于外尔半金属，5D金属的表面态采取拓扑保护外尔费米子弧的形式，其连接体外尔表面的投影。本文还讨论了带有$n$第陈数$C_n$的$2n+1$维拓扑金属的进一步推广.
2016-06-17 cond-mat.mes-hall
Weyl Semimetals, Fermi Arcs and Chiral Anomalies (A Short Review)
物理学家发现了一种新的拓扑半金属--外尔半金属，它的表面具有非封闭的费米面，而体中的低能准粒子则以外尔费米子的形式出现。在这里，他们分享了对发展的简要回顾，并提出了对下一步的看法。
2016-12-07 cond-mat.mes-hall
Role of topological charges in the nonlinear-optical response from Weyl semimetals
本研究探究拓扑荷对多外尔半金属非线性光学响应的影响，发现激光驱动电流、反常电流均带拓扑荷特征，强场下反常电流与拓扑荷不再成正比，且拓扑荷显著影响高次谐波的产率与能量截止值。
2023-06-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Disorder in tilted Weyl semimetals from a renormalization group perspective
无序环境中孤立的外尔锥由于后向散射过程的不连续性而不出现安德森局域化现象。然而，除了常规的三维扩散金属之外，可以形成另外的半金属相。本文研究了倾斜对孤立外尔锥中无序物理的影响。我们的主要发现是，而半金属相仍然是一个稳定的阶段，倾斜减小的半金属区域的大小。相反，无序增加了准粒子激发的有效倾斜。
2017-05-30 cond-mat.mes-hall
Weyl Semimetal and Topological Phase Transition in Five Dimensions
我们研究了五维空间（5d）中的两个Weyl半金属推广，这两个推广分别具有Yang单极和Brillouin区中的链接Weyl曲面，并携带第二个Chern数作为拓扑数.特别是，我们表明，一个杨的自然减少到两个Weyl表面的Hopf链接时，$\mathbf{TP}$（时间反演结合空间反演）对称性被打破。然后，我们研究了不同拓扑数的绝缘体之间的相变在5d。在类似的3D的情况下，5D Weyl半金属出现作为中间相在拓扑相变。
2017-06-05 cond-mat.mes-hall
Tunneling of multi-Weyl semimetals through a potential barrier under the influence of magnetic fields
我们研究了多Weyl半金属中产生的准粒子通过由静电势和矢量势组成的势垒的隧穿，该势垒均匀地存在于沿传输轴的有限区域中。多外尔半金属的色散在一个方向上是线性的（比如$k_z$），在垂直于它的平面上与$k_\perp^J$成比例（其中$k_\perp =\sqrt{k_x^2+k_y^2}$）。因此，我们研究的情况下，当障碍是垂直于$k_z$和$k_x$，分别。为了比较，我们还陈述了Weyl半金属的相应结果。
2021-03-29 cond-mat.mes-hall
Disorder-induced exceptional and hybrid rings in Weyl/Dirac semimetals
Weyl Hamilton的非厄米性导致了Weyl例外环和Weyl例外环内部的平坦带的实现。近年来，非厄米物理的研究平台扩展到了准粒子具有有限寿命的多体或无序系统。在这里，我们澄清，偏离幺正极限在无序Weyl半金属导致的Weyl例外环的产生，无论散射势的细节。在拓扑狄拉克半金属的情况下，实现了混合环和平坦带的复能量本征值的无涡性。这种情况适用于任何外尔或狄拉克半金属。这些效应可以通过光电发射或准粒子干涉实验检测到。
2019-12-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Emission of photons by quasiparticles in Weyl semimetals
我们证明了外尔半金属中的准粒子可以随单光子发射而衰变。我们研究了发射光子的光谱，并估计了衰变率。
2020-03-31 cond-mat.mes-hall hep-ph hep-th
Weyl semimetals with a boundary at $z=0$ a photoemission study
考虑两个节点的Weyl半金属，导出了在$z=0$处存在边界时的散射哈密顿量。我们计算了光电子能谱，并证明了费米弧的存在，连接两个节点。在平行于散射面的电场存在下，我们观察到一维手征反常。
2016-10-23 cond-mat.mes-hall
Large nonreciprocal absorption and emission of radiation in type-I Weyl semimetals with time reversal symmetry breaking
在局部热平衡下，物体的光谱、定向发射率和吸收率之间的相等性被称为基尔霍夫辐射定律。基尔霍夫辐射定律的破坏在物理上是允许的，因为打破了时间反演对称性，并且可以为非互易光发射器和吸收器提供机会。最近在拓扑Weyl半金属，特别是I型磁性Weyl半金属和II型Weyl半金属中观察到的大的反常Hall电导率和角，被期望产生大的非互易电磁波传播。在这项工作中，我们专注于I型磁性Weyl半金属，并通过建模和模拟表明，非互易表面等离子体激元可以导致显着的非互易性没有外部磁场。本工作中的建模从一对Weyl节点开始，然后是具有多对Weyl节点的更真实的模型。费米弧表面状态也考虑到通过表面电导率。这项工作指出，拓扑外尔半金属磁光和能源应用的适用性。
2020-05-01 cond-mat.mes-hall
Symmetry-protected ideal Weyl semimetal in HgTe-class materials
理想的外尔半金属，其所有外尔节点都精确地处于费米能级，并且在体中没有共存的平凡费米表面，类似于石墨烯，可以具有深层次的物理学特征，例如由手征异常引起的奇异输运现象。在这里，我们表明，碲化汞和半Heusler化合物，在很宽的范围内的面内压缩应变，可以在自然界中实现理想的外尔半金属与四对外尔节点和拓扑表面费米弧的材料。一般来说，我们发现，碲汞类材料的非平凡的带反转和非中心对称性提供了一个有前途的舞台，实现理想的外尔半金属。这种理想的外尔半金属可以进一步提供一个独特的平台来研究涌现现象，例如理想外尔费米子和半赫斯勒化合物LaPtBi中超导性之间的相互作用。
2016-03-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
