Quantum criticality preempted by nematicity
奇异物理学经常出现在金属系统的量子临界附近。在这里，我们探讨了三维双外尔半金属和绝缘体之间的拓扑相变的性质（通过湮灭具有相反手性的双外尔节点）在库仑相互作用的存在下。从重整化群（RG）分析，我们发现了一个非费米液体的量子临界点（QCP）之间的双外尔半金属和绝缘体时，人为忽略短程相互作用。然而，它表明，这种非费米液体QCP实际上是不稳定的，对非有序的短程相互作用时，正确地包括在RG分析。换句话说，当库仑相互作用存在时，半金属和绝缘体之间的假定QCP被出现的非线性相所抢占。我们进一步讨论了可能的实验相关性的向列性抢占QCP双Weyl候选材料HgCr2Se4和SrSi2。
2018-09-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Photogalvanic response in multi-Weyl semimetals
本文研究了多外尔半金属光生电流响应对拓扑荷、倾斜和化学势的依赖，推导了电荷-1至3外尔点的位移与注入电导率解析式，并揭示低能模型与真实模型间的偏差及电荷-4外尔半金属的响应特性。
2023-05-19 cond-mat.mes-hall
Unconventional Spin Hall Effect and Axial Current Generation in a Dirac Semimetal
我们研究了三维无质量狄拉克费米子模型中的电输运，该模型描述了在拓扑材料中实现的狄拉克半金属态。我们推导了一组相互依赖的扩散方程，其中包含了电荷密度和自旋密度对外加电场的响应。通过求解具有边界的系统的扩散方程，我们证明了即使传统的自旋电流算符为零，也会发生自旋积累的自旋霍尔效应。与手征对称性相关的Noether电流，称为轴向电流，也进行了讨论。我们证明了轴向电流在边界附近流动，并且它垂直于电流。
2016-05-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Topological Hopf and chain link semimetal states and their application to Co2MnGa (Theory and Materials Prediction)
拓扑半金属可以根据动量空间中能带交叉的连通性和维数进行分类。狄拉克、外尔或非常规费米子半金属的能带交叉是0D点，而非对称线半金属的能带交叉是1D闭合环。在这里，我们建议，存在的垂直晶体镜像平面可以保护3D带交叉特征的非平凡的链接，如一个霍普夫链接或耦合链，从而产生各种新型的拓扑半金属。我们表明，非平凡的缠绕数保护拓扑表面状态不同于那些在以前已知的拓扑半金属与消失的自旋轨道相互作用。我们还表明，这些非平凡的链接可以通过调整与垂直的镜像平面的镜像本征值。利用第一性原理能带结构计算，我们预测了铁磁全Heusler化合物Co2MnGa作为候选物。这两个霍普夫链接和链状散装带交叉和非常规的拓扑表面状态。
2017-11-30 cond-mat.mes-hall
Unconventional electromagnetic mode in neutral Weyl Semimetals
研究了弱自相互作用下费米能级位于外尔节点处的中性外尔半金属中光的传播。非平凡的拓扑诱导屏蔽效应的两个横向规范场，我们发现两个分支的衰减集体激发。除了已知的拓扑间隙光子模式，一种新的无质量和轻微阻尼的激发出现。引人注目的是，在低能量下，这种新的激发具有线性色散，并且它以与电子相同的速度传播，而在远高于电子-空穴连续阈值的能量下，它表现为大量衰减的光子，其速度与材料中的光速相似。在垂直于外尔节点间距的方向上，在一定动量下存在一个交叉，在该交叉点以上，新型无隙模式进入过阻尼状态。关于未屏蔽的规范场，我们证明了它也是衰减的，这也是狄拉克半金属所共有的一个非拓扑性质。
2016-06-13 cond-mat.mes-hall hep-th
Unconventional Resistivity Scaling in Topological Semimetal CoSi
半金属中的非平凡能带拓扑结构导致了可以对总传导起主导作用的鲁棒表面态。与传统金属相反，这可能导致电阻率降低，特征尺寸减小，这可能会严重影响半导体工业。在这里，我们研究了一个代表性的拓扑半金属CoSi的电阻率缩放使用现实的能带结构和格林函数方法。结果表明，存在一个临界厚度dc，它划分了不同的标度趋势.在d_c以上，当缺陷密度较低，表面导电占主导地位时，电阻率随厚度的减小而减小;当缺陷密度较高，体导电占主导地位时，电阻率随厚度的减小而增大。低于d_c时，表面态的持久残余导致电阻率下降到最小值，这与拓扑绝缘体不同。所观察到的CoSi标度可以适用于广泛的拓扑半金属类，材料筛选和工程提供指导方针。我们的研究表明，拓扑半金属承担克服电阻率缩放的挑战，在后端的线互连应用的潜力。
2022-09-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Time-reversal breaking topological phase without Hall electric current in a two-dimensional Dirac semimetal protected by nonsymmorphic symmetry
本文研究了非对称的二维Dirac半金属中由时间反演破缺场导出的拓扑相。当非对称对称性即使在场的存在下保持，二维电子态变成两个不同的拓扑相位与绝缘间隙。一个阶段是众所周知的量子霍尔态的手征边缘模式伴随着霍尔电流，但另一个是一个非常规的拓扑相位与螺旋边缘模式的时间反演对称性的情况下。
2017-08-19 cond-mat.mes-hall
Orbital paramagnetism without density of states enhancement in nodal-line semimetal ZrSiS
针对ZrSiS中无态密度增强的轨道顺磁性，提出基于能量色散负曲率的带间机制，成功解释反常响应，并表明该现象可作为节线存在的标志。
2025-09-11 cond-mat.mes-hall
Chiral magnetic effect without chirality source in asymmetric Weyl semimetals
我们描述了一种新的类型的手征磁效应（CME），应该发生在Weyl半金属的不对称的色散关系的左手和右手手征Weyl费米子。在这样的材料中，来自非手性外部源的电子的时间依赖性泵浦产生非零手性化学势。这是由于左手和右手（LH和RH）手征外尔锥的不同容量所引起的LH和RH锥中的态密度的差异。然后，即使在没有外部电场的情况下，手性化学势也通过手性异常沿着所施加的磁场的方向产生电流。因此，这种新设置中的手性不平衡的来源是由于系统的能带结构和（非手性）电子源的存在，而不是由于平行的电场和磁场。我们说明的效果的参数的基础上的有效场论，并通过手征动力学理论计算的旋转不变的外尔半金属与不同的费米速度在左，右手征外尔锥，我们还考虑的情况下，外尔节点在不同的能量外尔半金属。我们认为，这种效果是一般存在于外尔半金属LH和RH手性外尔锥，如SrSi 2最近预测的外尔半金属打破反转和镜像对称性，只要手征弛豫时间远长于运输散射时间的不同的色散关系。
2018-03-27 cond-mat.mes-hall hep-th
Critical exponents at the unconventional disorder-driven transition in a Weyl semimetal
在足够高的维度中，无序的非相互作用系统被预测会显示出非安德森无序驱动的跃迁，这种跃迁表现在态密度和其他物理观测量的临界行为中。近年来，人们通过数值方法和重整化群方法对Weyl半金属的临界性质进行了广泛的研究。尽管如此，临界指数的值在这样一个过渡的外尔半金属目前正在辩论中。我们提出了一个独立的计算临界指数使用两圈重整化群方法的Weyl费米子在$2-\varepsilon$维和解决目前存在的争议，在文献中。
2016-04-03 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Unconventional thermoelectric transport in tilted Weyl semimetals
我们分析了在\emph{conformal}极限下倾斜对Weyl半金属横向热电系数的影响，零温度和零化学势。利用Kubo形式主义，我们发现一个非单调的行为的热电电导率作为一个函数的倾斜垂直于磁场，和一个线性行为时，倾斜对齐的磁场。当倾斜矢量在磁场的方向上有投影时，在反转对称的Weyl材料中产生“轴向能斯特”电流（垂直于磁场和温度梯度反向传播的手征电流）。这种分析将有助于在最近发现的拓扑量子材料的热电输运实验的设计和解释。
2023-01-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Band structure and unconventional electronic topology of CoSi
具有一定空间群对称性的晶体半金属可能具有不寻常的电子结构拓扑，不同于传统的Weyl和Dirac半金属。这些材料的特征性质是存在具有多重（大于两倍）简并和非零拓扑荷的带接触点。CoSi是这组材料的代表，展示了所谓的“新费米子”。我们报告的从头计算的CoSi的电子结构，考虑到自旋轨道相互作用的密度泛函方法。我们证明了存在带接触节点与四倍和六倍的简并，位于$Γ$和$R$点在第一布里渊区和附近的费米能。我们发现，这些带接触点进行拓扑电荷的$\pm 4$和描述所产生的费米弧表面状态，连接到表面布里渊区这些节点的投影。讨论了多体$G_0W_0$修正对CoSi电子能带结构和拓扑性质的影响。
2017-12-25 cond-mat.mes-hall
Emergence of Topological Superconductivity in Doped Topological Dirac Semimetals under Symmetry-Lowering Lattice Distortions
本研究通过群论分析发现四种对称性降低的晶格畸变可在掺杂拓扑狄拉克半金属中诱导非传统超导性，产生拓扑节线或拓扑晶体超导态，并提高超导临界温度，为压力调控拓扑超导提供了新途径。
2021-07-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Stability of Weyl node merging processes under symmetry constraints
本文研究对称性对Weyl节点合并过程的影响，发现三节点合并比两节点更普遍，并指出SrSi$_2$和双层石墨烯为潜在观测材料。
2024-11-08 cond-mat.mes-hall
Non-Hermitian Weyl Semimetals: Non-Hermitian Skin Effect and non-Bloch Bulk-Boundary Correspondence
我们研究了三维非厄米外尔半金属的新特征，特别注意其非常规的体边界对应。我们使用非Bloch Chern数作为工具，得到了拓扑相图，这也证实了我们的数值结果的能谱。结果表明，与厄米特系统形成鲜明对比的是，传统的（布洛赫）体边界对应在非厄米特拓扑半金属中被打破，这是由非厄米特趋肤效应引起的。我们建立了非厄米外尔半金属的非布洛赫体边界对应：费米弧边缘模由体能带的非布洛赫陈数决定。此外，这些费米弧边缘模式可以表现为单向的边缘运动，其签名是一致的非布洛赫体边界对应。我们的工作建立了非厄米拓扑半金属的非Bloch体边界对应。
2019-04-04 cond-mat.mes-hall
Unconventional Scaling of Electric Hall Effect in Magnetic Weyl Semimetals
Beijing Institute of Technology（北京理工大学）
本研究针对拥有双重简并节点的二维磁性外尔半金属，揭示其电霍尔效应的零温拓扑费米能标度及有限温对数修正标度，提出可实现弱电场传感的温度鲁棒机制。
2026-08-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Monolayer Mg$_{2}$C: Negative Poisson's ratio and unconventional 2D emergent fermions
二维材料中新的出射费米子和负泊松比是当前研究的热点。在这里，第一性原理计算和理论分析的基础上，我们预测，六配位Mg $_{2}$ C单层主机两个奇异的属性。我们分析了它的声子谱，揭示了它的喇曼激活模，并表明它具有较小的面内刚度常数。特别地，在Z字形方向的拉伸应变下，Mg $_{2}$ C单层显示出固有的负泊松比$\sim -0.023$，源于其独特的褶皱铰链结构。该材料在其平衡态下是金属的。适度的双轴应变可以诱导金属-半金属-半导体相变，在此过程中出现了几种新型的二维费米子，包括金属相中围绕12个倾斜狄拉克点的各向异性狄拉克费米子，半金属相中的$2$ D双Weyl费米子，其中导带和价带在单个费米点处二次接触，以及在半金属-半导体相变的临界点处的2D赝自旋-1费米子，其中三个带在费米能级上的单个点处交叉。此外，沿高对称性方向的单轴应变破坏了三重旋转对称性，减少了狄拉克点的数量。有趣的是，它还生成2D II型狄拉克点。我们构建了有效的模型来描述这些新的费米子的性质。我们的研究结果表明，Mg $_{2}$ C单分子膜是一个有趣的平台，为新的二维费米子的研究，也表明其在纳米器件应用的巨大潜力。
2018-06-21 cond-mat.mes-hall
Probing unconventional superconductivity in inversion symmetric doped Weyl semimetal
非常规超导性已被预言出现在掺杂的反转对称Weyl半金属（WSM）的拓扑非平凡费米面。特别地，理论上预测了Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov（FFLO）态和节点BCS态是反转对称掺杂WSM中可能的超导配对态。为了解决首选的配对状态，我们从理论上研究了两个独立的四终端量子输运方法，每个方法在掺杂的WSM中存在FFLO和节点BCS状态时都表现出独特的电学特征。我们首先介绍了一个约瑟夫森结，它由一个掺杂的WSM和一个s波超导体，我们表明，在s波超导体中的横向均匀电流的应用有效地取消了掺杂的WSM中的FFLO态携带的动量。从我们的数值分析，我们发现在约瑟夫森电流振幅在有限的均匀电流在s波超导体，作为一个指标的FFLO状态掺杂WSM的峰值。此外，我们表明，使用四端测量配置的节点可能会被转移的横向均匀电流在掺杂的WSM的应用程序。我们分析了拓扑相变诱导的节点对湮灭在非平衡状态下通过构建相图，我们发现一个特征的状态密度的减少，作为一个签名的量子临界点的拓扑相变，从而确定节点BCS状态掺杂WSM。
2016-04-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Threes Company
在对称性和电子结构方面的最新进展的支持下，研究人员已经观察到碳化钨中非常规三重简并的特征，挑战了节点半金属的长期范式。
2018-01-11 cond-mat.mes-hall
Unconventional charge-spin conversion in Weyl-semimetal WTe2
拓扑量子材料的一个突出特点是在电子能带结构中具有新颖的自旋拓扑结构，具有很高的电荷-自旋转换效率。在这里，我们报告了电荷电流诱导的自旋极化在II型外尔半金属候选WTe 2和有效的自旋注入和检测在石墨烯通道高达室温。与传统的自旋霍尔和Rashba-Edelstein效应相反，我们的测量表明WTe 2中的非常规电荷-自旋转换，这主要是由系统的晶体对称性所禁止的。这种大的自旋极化在WTe 2中是可能的，这是由于降低的晶体对称性与其大的自旋Berry曲率、与费米态的新颖自旋织构的自旋轨道相互作用相结合。我们展示了一个强大的和实用的方法，用于电创建和检测这样的自旋极化使用电荷到自旋转换及其逆现象，并利用它在石墨烯通道中的有效自旋注入和检测到室温。这些发现为利用拓扑Weyl材料作为全电范德华自旋电子电路中的非磁性自旋源以及低功率和高性能非易失性自旋电子技术提供了机会。
2020-08-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Two-dimensional quadratic double Weyl semimetal
非常规Weyl半金属在凝聚态物理和材料科学中引起了广泛的研究兴趣，但在二维空间中却非常罕见。本文基于对称性分析和第一性原理电子结构计算，预测Si/Bi van der Waals异质结是一个二维非常规的二次双Weyl半金属结构，具有强的自旋轨道耦合（SOC）.虽然不受异质结构的C3 v双群对称性的保护，但二维二次双Weyl半金属对于高达6.64%的压缩应变是稳定的。随着应变的进一步增加，系统转变为平凡的半金属，其中相边界是二维三重简并半金属态。Kane-Mele紧束缚模型计算表明，二次双Weyl相是Rashba SOC和邻近效应增强的本征SOC之间竞争的结果，而二次双Weyl半金属通过打破镜像对称性，既可以转变为量子自旋霍尔绝缘体，也可以转变为量子谷霍尔绝缘体.因此，Si/Bi异质结构是研究二维双Weyl半金属和其他新型拓扑相的奇异物理的极好平台。
2022-07-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Observing unconventional superconductivity via kinetic inductance in Weyl semimetal MoTe$_2$
Harvard University（哈佛大学）；Columbia University（哥伦比亚大学）
通过动能电感观测Weyl半金属MoTe₂中的非常规超导性，揭示其配对对称性及节点超导特性。
2025-12-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Unconventional mass enhancement around the Dirac nodal loop in ZrSiS
费米子的拓扑性质来自于它们的低能类狄拉克带色散和相关的手征。最初仅限于点，狄拉克色散线，甚至环路的扩展现在已经被发现和半金属托管这样的功能已经确定。然而，实验证据的增强相关效应预测发生在这些拓扑半金属一直缺乏。在这里，我们报告的量子振荡研究的节环半金属ZrSiS在高磁场，揭示了显着增强的有效质量的准粒子附近的节环。在阈值场以上，磁击穿发生在环结构中的间隙上，其轨道围绕其顶点包围不同的绕组，每个绕组伴随着额外的π-Berry相位。这些击穿轨道的振幅表现出异常的温度依赖性。这些发现表明，出现了新的，相关驱动的物理学在ZrSiS与Dirac类准粒子。
2017-01-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Non-Hermitian spatial symmetries and their stabilized normal and exceptional topological semimetals
我们研究非埃尔米特空间对称性-一类对称性，没有对应的埃尔米特系统-和研究如何正常和特殊的半金属可以稳定这些对称性。与内部对称性不同，空间对称性在动量空间中起着非局部作用，并在不同位置对能带简并和拓扑量施加全局约束。在推导带退化和拓扑不变量的一般约束，我们证明了非厄米空间对称性是平等的，但本质上不同于厄米的。首先，我们发现了非局部厄米共轭对异常或正常的带退化，非厄米空间对称性的强制执行。值得注意的是，我们发现这些对导致了在长时间限制下的费米子加倍定理的强破坏。其次，在拓扑约束条件下，我们揭示了某些例外流形只能与非Hermite空间对称相容并被非Hermite空间对称稳定，而与Hermite空间对称本质上是不相容的.我们说明这些发现使用两个三维模型的非厄米外尔半金属和一个特殊的非常规外尔半金属。两个模型的实验冷原子实现也提出了。
2022-06-02 cond-mat.mes-hall
Topological Circular Dichroism in Chiral Multifold Semimetals
本文利用线性响应理论与第一性原理计算，揭示了手性多重半金属中由对称性选择规则决定的拓扑圆二色性，并预测其在CoSi中的出现，证明了非常规费米子的独特光学响应。
2023-09-14 cond-mat.mes-hall
Magnon modes as a joint effect of surface ferromagnetism and spin-orbite coupling in CoSi chiral topological semimetal
CoSi单晶是同时具有破镜对称性和反转对称性的手性拓扑半金属的已知实现。除了磁感应自旋轨道耦合，表面铁磁性是已知的名义上的抗磁性CoSi结构，这是由于扭曲的键和有序的空位附近的表面。我们实验研究了高电流密度下电子输运通过CoSi薄片的情况。令人惊讶的是，我们展示了$dV/dI(I)$曲线，这是定性类似的铁磁多层膜的特征$dV/dI$磁振子峰和非常规的磁场演变的峰的位置。我们理解这些观测结果的电流诱导的自旋极化由于显着的自旋轨道耦合在CoSi。旋进自旋波的激发是由非平衡自旋极化载流子在表面铁磁层内的散射引起的，因此在CoSi手性拓扑半金属中观察到的磁振子模是表面铁磁性和自旋轨道耦合的共同作用.因此，薄的CoSi薄片表现为具有破缺的反转对称性的磁导体，这对于不同的自旋电子现象是重要的。
2021-04-27 cond-mat.mes-hall
Unconventional topological phase transition in two-dimensional systems with space-time inversion symmetry
研究了具有时间反转和二重旋转对称性的二维系统中正常绝缘体和量子自旋霍尔绝缘体之间的拓扑相变。与通常预测的两个绝缘体之间的直接跃迁的普通时间反演不变系统的情况相反，我们发现具有额外的二重旋转对称性的系统中的拓扑相变由两个绝缘体之间的紧急稳定的二维Weyl半金属相介导。在这里，所谓的时空反演对称性扮演了核心角色，时间反演对称性和双重旋转对称性的结合，即使在存在强自旋轨道耦合的情况下，也能保证2D外尔点周围的Berry相位量子化。配对创建/配对湮灭的Weyl点伴随着不同对之间的合作伙伴交换引起的二维$Z_{2}$拓扑不变量的跳跃，导致拓扑相变。根据我们的理论，HgTe/CdTe量子阱结构中的拓扑相变是由一个稳定的二维Weyl半金属相介导的，因为量子阱本身缺乏反转对称性，关于生长方向具有双重旋转。也就是说，HgTe/CdTe量子阱可以在正常绝缘体和量子自旋霍尔绝缘体之间的HgTe层厚度的小但有限的间隔内显示2D Weyl半金属行为。我们还提出，垂直电场下的少层黑磷是另一个观察非常规拓扑相变机制的候选体系，该机制伴随着由时空反演对称性保护的二维Weyl半金属相的出现。
2017-03-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Correlated Hopf insulators
本研究探讨了霍普夫绝缘体的关联驱动不稳定性，揭示了非常规威夷半金属和拓扑绝缘态的出现，并指出这些状态之间的相互关联。
2025-01-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Toroidal Fermi-surface geometry and phonon-limited transport in nodal-line semimetals
City St George’s, University of London（伦敦大学城市圣乔治学院）
研究节点线半金属中拓扑费米面几何对电子-声子散射主导的准粒子衰减率和直流电导率的影响，揭示了中间温度窗口内温度依赖关系及低温高温极限行为。
2026-06-04 cond-mat.mes-hall
Quantum description of Fermi arcs in Weyl semimetals in a magnetic field
针对磁场中Weyl半金属的费米弧表面态，提出四带模型确定半空间几何结构的低能量子本征态，通过计算手性朗道能级态相移，证实量子力学与半经典预测的定量一致性。
2024-11-28 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
Tuning Magnetotransport in a Compensated Semimetal at the Atomic Scale
层状过渡金属二硫属化物无论是以块状形式，还是剥离成原子级薄晶体，都不断导致新现象的发现。最新的例子是由1 T '-WTe $_2$提供的，这是一种半金属，最近发现在大块晶体中表现出最大的已知磁阻，并预测在应变单层中成为二维拓扑绝缘体。在这里，我们表明，通过简单的剥离减少厚度提供了一个有效的实验旋钮来调整WTe $_2$的电子性质，这使我们能够确定负责观察到的经典和量子磁输运的微观机制下降到最终的原子尺度。我们发现，纵向电阻和非常非常规的B-依赖性的霍尔电阻的再现定量方面的一个经典的两个带模型的晶体薄至6个单层，和较薄的晶体的交叉绝缘，安德森本地化的状态发生。除了建立非常大的磁电阻的散装WTe $_2$的起源，我们的研究结果代表了第一个，完整的验证经典理论的两个波段的电子-空穴传输，并表明原子薄的WTe $_2$层保持无隙半金属，从中我们得出结论，寻找一个拓扑绝缘状态的应变单层是一个具有挑战性的，但可行的实验。
2015-10-19 cond-mat.mes-hall
Intertwined Weyl phases emergent from higher-order topology and unconventional Weyl fermions via crystalline symmetry
我们发现三维交织的Weyl相，通过发展一个理论来创建拓扑相。该理论是基于交织现有的拓扑间隙和无间隙的阶段保护相同的晶体对称性。相互缠绕的外尔相具有非常规外尔半金属（外尔电荷>1）和高阶拓扑相的特征，更重要的是，它们具有奇异的相互缠绕。虽然这两个相是独立稳定的相同的对称性，它们的纠缠的结果，在特定的分布，他们在散装。该构造机制允许我们将不同种类的非常规Weyl半金属相和高阶拓扑相结合以产生不同的相。值得注意的是，在2D表面上，纠缠导致费米弧拓扑结构以周期性的模式改变表面方向。该特征提供了特征性的和可行的签名以探测交织的Weyl相。此外，我们提供了寻找候选材料的指导方针，并详细阐述了在冷原子实验中模拟交织的双外尔相。
2022-02-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Low-Frequency Divergence of Circular Photomagnetic Effect in Topological Semimetals
本研究发现拓扑半金属中圆形光磁效应的轨道矩贡献呈ω⁻¹低频标度，响应远强于常规材料，且响应张量与费米子陈数相关，揭示了拓扑半金属的新特征，为光电子与自旋电子应用提供了候选平台。
2022-07-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Effective field theory of the disordered Weyl semimetal
在无序Weyl半金属中，拓扑起源机制导致对安德森局域化的保护，同时导致不同类型的横向电磁响应--反常Hall效应和手征磁效应。我们在这里应用场论的方法来讨论这些现象在长度尺度上的表现，这超出了图解微扰理论的范围。具体来说，我们展示了如何相互作用的对称性破缺和手征异常导致一个场论包含两种类型的拓扑术语。生成系统的非常规响应系数，这些项在很大程度上不受无序的影响，即即使在大的长度尺度上，系统的手性信息也是可见的。
2015-01-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Topological $d$-wave Superconductivity and Nodal Line-Arc Intersections in Weyl Semimetals
超导外尔半金属提出了一种新的和有前途的系统，以窝藏新形式的非常规拓扑超导性。在具有$d$波超导性的时间反演对称Weyl半金属中，我们证明了Majorana锥的数目等于$d$波节线与费米弧的交点数目.我们说明了节点线弧交点的重要性，通过证明存在局部稳定的表面马约拉纳锥的缠绕数不预测。马约拉纳锥和缠绕数之间的差异需要增加的缠绕数制定占每个路口。此外，我们发现，施加额外的镜像对称性全球保护节点线弧交点和相应的马约拉纳锥。
2019-11-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Quasiparticle Interference Evidence of the Topological Fermi Arc States in Chiral Fermionic Semimetal CoSi
固态手征费米子的特征是“费米弧”状态，连接体手征节点的表面投影。表面费米弧是非平凡体拓扑的特征。在CoSi中，理论上提出了具有贯穿整个布里渊区的广泛费米弧的非常规手征费米子。在这里，我们使用扫描隧道显微镜/光谱研究在不同终端的CoSi单晶的准粒子干涉。所观察到的表面态表现出手征费米子起源的特性。它们位于（001）和（011）而不是（111）表面，具有π旋转对称性，能量螺旋，并在约-200至约+400 mV的宽能量范围内分散。由于高能量和高空间分辨率，确定了高达~80 mV的自旋-轨道耦合诱导分裂。我们的观测结果得到了密度泛函理论的证实，并提供了强有力的证据，CoSi主机的非常规手征费米子和广泛的费米弧状态。
2020-02-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Anisotropic non-linear optical response of nodal loop materials
节线半金属由于其能隙在三维布里渊区中沿非常规轨迹闭合，引起了实验和理论研究的兴趣。这些轨迹或节线可以闭合成环，并描绘出具有复杂拓扑结构的错综复杂的打结或链接配置。在这项工作中，我们调查的半经典光学响应的两个节点环连接，未连接和触摸配置，特别关注的响应各向异性和非线性的相互作用。我们提供了一个几何图片，统一这些方面，揭示了节点拓扑结构和几何形状的影响。基于抽象的模型，从通用的多节点回路的情况下，无论有或没有联系，我们的研究结果将适用于一个大类的节点半金属材料与多个节点线或回路。
2020-12-10 cond-mat.mes-hall
The effect of energy-dependent electron scattering on thermoelectric transport in novel topological semimetal CoSi
这些化合物一直被认为是有前途的热电材料。最近有消息称，它们还具有非常规的电子拓扑结构。这重新引起了人们对它们输运性质的研究兴趣。为了改善这些化合物的热电输运的理论描述，我们考虑到电子散射超出常用的常数弛豫时间近似。利用第一性原理计算，我们研究了载流子与声子和点缺陷的散射。散射率对能量的依赖性与总态密度的依赖性相关。这意味着在这种材料中，不仅带内，而且带间散射是重要的，特别是对于具有低态密度的带。计算了CoSi和稀固溶体Co $_{1-x}$ M $_x$ Si（M=Fe或Ni，$x<0.1$）的塞贝克系数和电阻率随温度和合金成分的变化关系。我们表明，强能量依赖性的弛豫时间的帐户是重要的实验观察到的电阻率的快速增加的描述和其温度依赖性的定性变化与取代钴铁，以及描述的大小的塞贝克系数，其温度和成分的依赖性。
2018-08-28 cond-mat.mes-hall
Superconductivity in the topological semimetal YPtBi
非中心对称的Half Heusler化合物YPtBi在低于临界温度Tc = 0.77 K时具有超导电性，零温上临界场Hc 2（0）= 1.5 T。磁阻和霍尔测量结果支持了理论预测，即这种材料是一种拓扑上非平凡的半金属，其正电荷载流子密度低得惊人，仅为2 x 10^18 cm^-3。Shubnikov-de Haas振荡中的非常规线性磁电阻和拍频指向自旋轨道分裂费米面。磁阻对表面粗糙度的敏感性表明表面态可能有贡献。YPtBi的非中心对称性和强自旋轨道耦合的结合为拓扑超导电性的研究提供了一个很有前途的平台。
2011-12-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Observation of linear magnetoresistance and planar Hall effect in the Dirac semimetal PdTe
Institute of Nano Science and Technology（印度纳米科学与技术研究所）；Indian Institute of Science Education and Research Mohali（印度科学教育研究学院莫哈利分校）；Indian Institute of Technology Ropar（印度技术学院罗帕尔分校）
该研究首次在狄拉克半金属PdTe中观测到线性磁电阻和平面霍尔效应，并通过分析证明其源于无序驱动的迁移率涨落和各向异性轨道磁电阻，而非拓扑机制，强调了区分拓扑与经典输运的重要性。
2026-09-09 cond-mat.mes-hall
Anomalous Transport Signatures in Weyl Semimetals with Point Defects
本文首次从理论上研究了含点缺陷的Weyl半金属的输运性质。聚焦于一类时间反演对称Weyl晶格模型，我们表明，稀晶格空位诱导有限密度的准局域态和附近的节点能量，造成强烈的修改的低能谱。这产生了新的输运效应，即（i）在没有磁场的情况下，与电荷载流子密度的直流电导率的振荡行为，和（ii）一个平台形的耗散光学响应的光子频率低于带间阈值，$E_{F}\!\lesssim\!\hbarω\!\lesssim\!2E_{F}$。我们的研究结果提供了一个路径，工程师非常规的量子输运效应在Weyl半金属通过共同的点缺陷。
2022-09-30 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Competition between disorder and interaction effects in 3D Weyl semimetals
我们研究了在无序存在下相互作用的三维Weyl半金属的低能标度行为。为了实现一个重整化群分析的理论，我们专注于一个短程相关的障碍潜力的影响，检查然而，这种选择是不是必不可少的定位不同阶段的外尔半金属。我们证明了在相互作用理论的重整化群流中存在一条不动点线，对应于无序驱动的向扩散金属相的转变。沿着该边界，临界无序强度相对于非相互作用理论经历了强烈的增加，这是库仑和无序诱导相互作用的非常规屏蔽的结果。的Schwinger-Dyson方程的补充决议，使我们能够确定系统的完整的相图，示出的流行的重整化半金属相的中间相互作用强度的制度，和邻近的非费米液相特性的强相互作用制度的3D Weyl半金属。
2017-03-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Double Majorana Vortex Flat Bands in the Topological Dirac Superconductor
Hong Kong University of Science and Technology（香港科技大学）；Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics, and 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）；School of Physics, Beijing Institute of Technology（北京理工大学物理学院）；Nanjing University（南京大学）；CAS Key Laboratory of Theoretical Physics, Institute of Theoretical Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院理论物理研究所）
本研究在拓扑狄拉克超导体中发现零能处的双马约拉纳涡旋平带，揭示了非常规配对与拓扑保护机制。
2025-01-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Anisotropic three-dimensional quantum Hall effect and magnetotransport in mesoscopic Weyl semimetals
外尔半金属正在成为各种新现象的一类新的量子材料平台。特别是由表面费米弧和体相对论态构成的外尔轨道有望在磁输运中发挥关键作用，甚至导致三维量子霍尔效应（QHE）。这是实验和理论上的重要，但还不清楚它是否承担基本上相同的现象，作为传统的二维QHE。我们发现了磁场作用下量子输运的非常规全三维各向异性。强烈的抑制，甚至消失的QHE发生时，霍尔条电流旋转远离被横向到平行于外尔点对齐，这是由于一个特殊的缺乏传统的散装边界对应。此外，沿磁场的输运可以表现出显著的负磁电阻到正磁电阻的反转。这些结果确立了这种QHE系统作为一种新型三维量子物质的独特性。
2022-03-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Topological Nodal Chains and Transverse Transports in Ferromagnetic Centrosymmetric Semimetal FeIn2S4
该研究从理论上揭示铁磁中心对称半金属FeIn₂S₄是受非简单对称性保护的节线链半金属，其节线链抗自旋轨道耦合，兼具鼓面表面态与闭合费米弧，且节线环贡献大的反常霍尔与能斯特电导率，为磁性拓扑态与横向输运研究提供平台。
2024-09-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Unconventional Majorana fermions on the surface of topological superconductors protected by rotational symmetry
拓扑超导体是在其边界上具有马约拉纳中间带隙态的物质的奇异带隙相。在传统的拓扑超导体中，Majorana能隙态以局域零维模或传播自旋1/2费米子的形式出现，具有准相对论色散关系。在这里，我们表明，非常规的传播马约拉纳状态可以出现在表面的三维拓扑超导体的旋转对称性保护。非常规的马约拉纳表面态分为三种不同的类型：具有$(2S+1)$ -折叠简并度$(S\geq3/2)$的自旋- $S$马约拉纳费米子，携带两个不同拓扑荷的马约拉纳费米子线，以及四重旋转对称相关的自旋-1/2马约拉纳费米子四重态.前两类的光谱性质超越了传统的自旋1/2费米子，是拓扑超导体所特有的，而在拓扑绝缘体中没有对应的。我们证明了在掺杂$Z_2$拓扑绝缘体或具有旋转对称性的Dirac半金属的超导相中可以获得非常规的Majorana表面态。
2021-05-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Novel $\mathbb{Z}_2$-topological metals and semimetals
本文报道了$\mathbb{Z}_2$的两个理论发现--拓扑金属和半金属。首先证明了任意维的$\mathbb{Z}_2$费米面与费米点是拓扑等价的。然后，将著名的常规不通过定理推广到所有情况下的总拓扑荷为零，该定理以前只在没有任何离散对称性的周期系统中的$\mathbb{Z}$ Fermi点上得到证明。最值得注意的是，我们发现并证明了一个非传统的强不去定理：所有的$\mathbb{Z}_2$费米点有相同的拓扑电荷$ν_{\mathbb{Z}_2} =1$或$0$周期系统。此外，我们还建立了所有六种拓扑类型的$\mathbb{Z}_2$模型的真实的物理尺寸。
2015-12-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Universal optical conductivity of a disordered Weyl semimetal
拓扑Weyl半金属除了表现出手征反常外，还可以发生无序驱动的非常规量子相变。在这方面，一个基本的和实际上重要的问题涉及一个实验上可测量的量，可以清楚地区分这两个阶段。我们表明，光学电导率，同时服务于此目的也可以发挥作用的一个真正的序参量在这种无序驱动的半金属-金属量子相变凭借显示不同的标度行为在半金属和金属相，以及内部的量子临界风扇支持非费米液体。我们证明了在一个肮脏的Weyl半金属由于弱无序的介电常数和光学电导率的校正是独立的点状杂质散射体的实际性质。因此，光学电导率可以作为一个实验测量量来研究Weyl半金属中无序驱动的量子相变的临界性质和普适类。
2016-09-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spatially dispersive circular photogalvanic effect in a Weyl semimetal
Weyl半金属是具有破缺反转和/或时间反转对称性的物质的无隙拓扑状态，其可以支持对外部施加的电、光和磁场的非常规响应。在这里，我们报告了一个新的光电流效应在类型II WSM，MoTe 2和Mo 0.9W 0.1Te 2，这被观察到支持循环光电流时，由圆偏振光照射在正常入射。这种效应只发生在反转破碎阶段，其中至关重要的是，我们发现，它是通过一个新的色散贡献的圆形光电效应（s-CPGE）与空间变化的光束轮廓。S-CPGE得到的响应函数揭示了这种光电流的微观机制，这是由允许在没有反转对称性的情况下，以及不对称的载流子激发和弛豫的条款控制。通过计算外尔半金属的极小模型的响应，我们得到了这种形式的光电流的频率依赖的标度行为。这些结果证明了通过图案化光场来控制光响应以在宽光谱范围内存储、操纵和传输信息的机会。
2018-02-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Diffusive transport in Weyl semimetals
扩散是自然界中普遍存在的一种现象，在具有足够阻尼的系统中，扩散是粒子数守恒和局域性的结果。在本文中，我们考虑在大量的外尔半金属，这是奇异的量子材料，最近相当感兴趣的扩散过程。为了做到这一点，我们首先明确实施的分析方案，其中各向异性散射振幅的障碍被纳入到图形响应函数形式主义计算的“扩散”。这样得到的结果与玻尔兹曼输运方程或重整化均匀流顶点计算的输运系数是一致的，因为它应该是。因此，我们表明，扩散系数的计算应涉及的运输寿命，而不是准粒子寿命。使用这种方法，我们然后计算的密度响应函数外尔半金属和发现一个非常规的扩散过程，是显着慢于传统的扩散。这引起了松弛过程，表现出拉伸指数衰减，而不是通常的指数扩散松弛。这一结果，然后解释了使用模型的热激发准粒子扩散与扩散系数是强烈依赖于它们的能量。我们阐明了在这个新的过程中所涉及的各种能量和时间尺度的作用，并提出了一个实验，通过该实验可以观察到这个过程。
2013-09-12 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Lorentz violation in Dirac and Weyl semimetals
我们提出了凝聚态系统中突现Lorentz对称性的描述与时空和物质基本理论中Lorentz破坏的一般有效场论之间的对应关系。这种对应关系在两个方向上都有潜在的影响。我们说明的建议，调查其后果的光谱和输运性质的狄拉克和外尔半金属。这个框架的具体实现产生了狄拉克节谱与节线和环。我们证明了这些狄拉克节点半金属的体积拓扑不变量和鼓面表面状态之间的体积边界对应关系。我们计算了它们的输运系数的领先阶微扰理论，从而表征了非常规的电磁响应，由于小的偏离紧急洛伦兹不变性。一些前瞻性的未来应用的对应关系进行了概述。
2021-12-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Edge states of Floquet-Dirac semimetal in a laser-driven semiconductor quantum-well
在广泛的凝聚态系统中观察到的能带交叉被认为是理解低能量费米子激发的关键，这些激发表现为无质量的狄拉克粒子。尽管在这一领域取得了快速的进展，但对非平衡拓扑态的探索仍然很少，它有潜在的能力提供一个新的平台，创造意想不到的无质量狄拉克态。在这里，我们表明，在一个半导体量子阱驱动的连续激光与线偏振，光学斯塔克效应进行体带交叉，和由此产生的Floquet-Dirac半金属相支持一个非常规的边缘状态下，在投影的一维布里渊区的边界条件下，电子被限制在垂直于激光偏振的方向。此外，我们发现，这种边缘状态介导的拓扑和非拓扑边缘状态，这是由调谐激光强度所造成的过渡。我们还发现，在不同的边界条件下，边缘态的性质发生了显著的变化。发现这种差异是由于在体布里渊区中高对称点之间的某个中间区域存在着近四倍的简并点。
2020-12-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Hyperbolic non-Abelian semimetal
该研究将拓扑保护半金属能带交叉扩展到双曲晶格，发现非阿贝尔布洛赫态导致低能态密度非传统标度，并揭示由第二陈数保护的余维五节点流形。
2024-07-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.other quant-ph
