Semimetal-antiferromagnetic insulator transition in graphene induced by biaxial strain
我们报道了在双轴应变下石墨烯中反铁磁自旋有序的第一性原理计算。使用混合泛函计算，我们发现，半金属石墨烯片在7.7%的双轴应变下经历了向反铁磁绝缘体的转变，并且带隙在这种转变开始后迅速增加，然后在12%的双轴应变下达到0.9 eV。我们研究了双轴应变时的反铁磁自旋有序与二维Peierls扭曲的竞争，发现前面的反铁磁绝缘体相阻碍Peierls绝缘体相。反铁磁绝缘体相是不稳定的载流子填充后，但稳健的中等载流子密度。这项工作表明，双轴应变石墨烯代表了一个高贵的系统，其中电子-电子和电子-晶格相互作用以简单但不平凡的方式相互竞争。
2012-12-10 cond-mat.mtrl-sci
Experimental Progress on Layered Topological Semimetals
本文综述了近年来层状拓扑材料的实验研究进展，重点介绍了过渡金属二硫属化合物的1 T、Td和1 T '结构相。它们的电子量子态非常丰富，而且许多都是拓扑非平凡的，如多层膜中的Dirac/Weyl半金属相和单层膜中的量子自旋Hall绝缘体相。内容涵盖了材料合成，基本表征，角分辨光电子能谱测量，传输和光学响应的最新主要进展。在此基础上，展望了拓扑物理与二维范德华层状异质结构的结合所带来的令人兴奋的未来可能性。
2019-02-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
CuMn-V compounds: a transition from semimetal low-temperature to semiconductor high-temperature antiferromagnets
本文报道了CuMn-V反铁磁体的理论和实验研究。以前的工作显示了低温反铁磁性和半Heusler CuMnSb的半金属电子结构。在本文中，我们提出了在稳定的正交相的CuMnAs和CuMnP的高温反铁磁性的理论预测。CuMnAs的电子结构处于半金属到半导体的过渡阶段，我们预测CuMnP是半导体。我们表明，过渡到一个类似的能带结构引入较轻的V族元素时，是存在于亚稳半赫斯勒和稳定的正交晶体结构。另一方面，正交相对于高Néel温度是至关重要的。我们对化学合成的CuMnAs进行的X射线衍射、磁化强度、输运和中子衍射测量的结果与理论预测一致。
2011-02-25 cond-mat.mtrl-sci
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
Strongly electron-correlated semimetal RuI$_3$ with a layered honeycomb structure
在高压下合成的RuI $_3$的多晶型物被发现具有双层蜂窝结构。RuI $_3$的电阻率表现出半金属行为，与$α$ -RuCl $_3$的绝缘性质相反。此外，在磁化率和核自旋-晶格弛豫速率1/ $T_1$的温度依赖性中观察到泡利顺磁行为。能带结构计算表明，I5 $p$组分对低能$t_\mathrm{2g}$能带的贡献有效地降低了库仑排斥，导致半金属性质。物理性质也表明RuI $_3$中的强电子相关性。
2021-09-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Layered topological semimetal GaGeTe: new polytype with non-centrosymmetric structure
GaGeTe是一种由锗烯和GaTe亚层组成的层状材料，最近被预测为基本的Z2拓扑半金属。迄今为止，只有一种GaGeTe的多型体已知具有三角中心对称结构（α相，空间群R-3 m，No.166）。在这里，我们表明，生长样品的GaGeTe显示的痕迹，至少另一个多型与六方非中心对称结构（β相，空间群P63 mc，第186号）。此外，我们认为，另一个散装六方多型体（γ相，空间群P-3 m1，编号164）也可以在接近室温条件下发现。α和β多型体已被确定和其特征在于通过X射线衍射和拉曼散射测量与从头计算的支持。我们提供了两种多型体的振动特性，并表明近40年前报道的GaGeTe的拉曼光谱归因于α相，事实上是次级β相。此外，我们表明，费米共振发生在非共振激发条件下的α-GaGeTe，但不是在共振激发条件下。理论计算表明，体β-GaGeTe是一种非中心对称的弱拓扑半金属，其晶格热导率比中心对称体α-GaGeTe还要小。从长远来看，我们的工作为GaGeTe多型体的控制和工程设计铺平了道路，并实现了复杂的范德华异质结构，该异质结构由中心对称和非中心对称层的组合形成，最多可在单一材料中形成三种不同的多型体，适用于许多基础研究和技术应用。
2022-07-06 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
Optical conductivity of layered topological semimetal TaNiTe$_5$
University of Zagreb（萨格勒布大学）；TU Wien（维也纳工业大学）；University of Fribourg（弗里堡大学）；University of West Bohemia in Pilsen（比尔森西波希米亚大学）；Brookhaven National Laboratory（布鲁克海文国家实验室）
研究通过红外光谱揭示层状拓扑半金属TaNiTe$_5$的三维电子结构，证实其具有各向异性金属特性。
2026-02-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Iron-based layered superconductor LaO$_{1-x}$F$_x$FeAs: an antiferromagnetic semimetal
本文采用第一性原理密度泛函理论研究了新发现的超导化合物LaO $_{1-x}$ F $_x$ FeAs。我们发现母体化合物LaOFeAs是一个准二维反铁磁半金属，其载流子主要是电子，磁矩为$2.3μ_B$，位于Fe-Fe正方晶格上的每个Fe原子周围。此外，这是一个相称的反铁磁自旋密度波由于费米面嵌套，这是强大的F掺杂。所观察到的超导现象发生在Fe-Fe反铁磁层上，表明一种新的超导机制，由自旋涨落介导。霍尔测量上的突变进一步预测为母体化合物LaOFeAs。
2008-03-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Surface floating 2D bands in layered nonsymmorphic semimetals: ZrSiS and related compounds
在这项工作中，我们提出了一个非对称半金属表面态的模型。这些都是来自表面质量的条款，解除高简并强加在能带结构的非对称体对称性。反映在表面的对称性减少，体带强烈修改。这导致了二维浮带的产生，这与肖克利态、量子阱态或拓扑保护表面态不同。我们专注于层状半金属ZrSiS，以澄清其表面态的起源。我们证明了一个很好的协议之间的DFT计算和ARPES测量，并提出了一个有效的四带模型中出现类似的表面带。最后，我们强调了表面化学势的作用，通过比较样品的表面态密度与无钾涂层。我们的研究结果可以扩展到相关的化合物和推广到其他晶体的非对称对称性。
2017-09-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Nonreciprocal magnons in layered antiferromagnets VPX3(X =S,Se,Te)
Xi’an Jiaotong University（西安交通大学）；Fudan University（复旦大学）
研究揭示了层状反铁磁体 VPX3 中非 reciprocity 磁子的行为，其非 reciprocity 受层数、层间耦合和磁子-磁子相互作用影响，为探测二维反铁磁序参数提供了新途径。
2025-09-11 cond-mat.mtrl-sci
Effect of residual strain on non-collinear antiferromagnetic structure in Weyl semimetal Mn3Sn
非共线反铁磁（AFM）结构使Mn 3Sn具有奇异的性质。目前发现，静水压和间隙N原子引入的应变都对这种磁结构有很大影响。在这里，它的残余应变（RS）的影响进行了研究。交流和直流磁测量结果表明，不含RS的Mn 3Sn仅在285 ~ 400 K温度范围内具有非共面AFM结构，而含RS的Mn 3Sn在5 ~ 400 K温度范围内均具有非共面AFM结构。在具有RS的Mn 3Sn中出现了反常霍尔效应和拓扑霍尔效应，支持预期的非共面AFM结构。我们的研究结果指出了一种通过工程实现手征非共面AFM结构的方法，从而为拓扑反铁磁体的构建提供了一条途径。
2021-01-13 cond-mat.mtrl-sci
Antiferromagnetism and spin density waves in 3D Dirac semimetals
我们进行平均场研究狄拉克半金属可能的磁不稳定性。我们发现，狄拉克电子自然宿主反铁磁或自旋密度波基态，虽然它们的具体配置可能会有所不同，取决于特定的模型，以及化学势和温度。我们还讨论了狄拉克半金属的顺磁磁化率。在这种情况下，当狄拉克电子没有轨道动量时，磁性可能是$μ$和$T$独立的。
2020-01-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other cond-mat.str-el
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
Effect of chromium disorder on the thermoelectric properties of Layered-antiferromagnet CuCrS2
采用不同的方法制备了层状反铁磁化合物CuCrS_2。不同样品的X射线衍射图谱的分析给出了显着量的空位无序的铬原子层内。高于9000 ℃的长时间烧结增加了Cr原子向层间间隙位置的转移。这种无序对反铁磁性质的影响很小。在室温附近顺磁状态下，随着无序度的增加，样品的电导率增加，热电势保持正值，在150-400 \muV /K之间相当高。我们解释的电阻率和热电功率的温度依赖性，由于本地化的载体的间隙缺陷和磁极化子的形成中的顺磁相的CuCrS 2。
2010-12-23 cond-mat.mtrl-sci
Anisotropic magnetotransport in the layered antiferromagnet TaFe$_{1.25}$Te$_3$
控制和操纵反铁磁材料的迷人方法的发现已经获得了相当大的关注，作为一个有吸引力的平台，探索新的自旋电子现象和功能。层状反铁磁体（AFM）表现出有趣的磁结构，可以作为一个有吸引力的起点，建立新的功能下降到二维极限。在这项工作中，我们探讨了自旋梯形AFM TaFe $_{1.25}$ Te $_3$的磁阻特性。磁化研究揭示了导致H $\perp$（10-1）平面自旋翻转构型稳定的各向异性磁性行为（即，面外方向）。角度依赖的纵向和横向磁阻表现出不寻常的非谐行为。当H $\perp$（10-1）平面与H $\parallel$（10 -1）方向相比时，已经观察到磁电阻的显著各向异性增强。目前的研究结果加深了我们对低维层状原子力显微镜的磁阻特性的理解，并指出利用这些新的材料系统的反铁磁自旋电子学的可能性。
2022-04-11 cond-mat.mtrl-sci
Gate-controllable magneto-optic Kerr effect in layered collinear antiferromagnets
使用对称性参数和紧束缚模型，我们表明，层状共线反铁磁体，磁光效应可以产生和操纵通过控制晶体的对称性，通过栅极电压。这为电场操纵磁光效应提供了一条很有前途的途径，而无需修改底层的磁结构。利用第一性原理计算，我们进一步证明了双层MnPSe 3中磁光克尔效应（MOKE）的门控.场致反转对称破缺效应导致栅控MOKE，其旋转方向可以通过栅电压的反转来切换。
2016-10-17 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
Anomalous Hall and Nernst effect switching via staggered rotation in a kagome antiferromagnetic semimetal
针对非共线反铁磁体反常横向输运难以产生和调控的问题，提出自旋小交错旋转方法，在 Mn$_3$Sn 中实现 AHC 与 ANC 的产生、符号及数值切换。
2024-12-03 cond-mat.mtrl-sci
Ultrafast electron-phonon scattering in antiferromagnetic Dirac semimetals
该研究针对拓扑反铁磁狄拉克半金属超快自旋电子动力学认知不足的问题，从理论上研究其电子-声子散射的自旋相关动力学，发现可通过超短时间载流子动力学识别各向异性能带结构的特征。
2025-04-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Large Topological Magnetic Optical Effects and Imaging of Antiferromagnetic Octupole Domains of an Altermagnet-like Weyl Semimetal
本文利用光学圆二色显微术对Eu₂Ir₂O₇薄膜的反铁磁八极畴进行成像，在零磁场下观测到源于外尔节点贝里曲率的大磁圆二色和克尔效应，首次在净磁化为零的拓扑反铁磁体中实现磁光响应，为拓扑反铁磁自旋电子学奠定基础。
2025-05-06 cond-mat.mtrl-sci
AC conductivity and magnetic dichroism of two-dimensional antiferromagnetic Dirac semimetals
本文利用Kubo公式研究了二维反铁磁Dirac半金属CuMnAs的磁光性质，发现调节Néel矢量可改变磁光响应的符号与振幅，并提出磁线二色性光谱可用于确定Néel矢量取向。
2024-07-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Exchange Splitting Mechanism of Negative Magnetoresistance in Layered Antiferromagnetic Semimetals
本文提出一种不依赖拓扑、缺陷或散射的新机制，通过交换劈裂解释层状反铁磁半金属中的负磁电阻，理论结果与实验定性一致。
2024-05-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Anomalous magnetoresistance in an antiferromagnetic Kagome semimetal heterostructures
研究通过引入Pt覆盖层的界面Dzyaloshinskii-Moriya相互作用，在FeSn薄膜中实现可调自旋纹理，观察到低磁场下的非传统阻尼振荡磁电阻行为，揭示了拓扑自旋纹理与磁电输运性质的关联。
2025-07-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Indications for Lifshitz transitions in the nodal-line semimetal ZrSiTe induced by interlayer interaction
层状材料ZrSiTe目前被广泛研究作为一种具有Dirac类带交叉保护的非对称性接近费米能的半金属。最近的红外光谱研究ZrSiTe在外部压力下发现异常的光学响应，提供提示压力诱导相变在$\approx$ 4.1和$\approx$ 6.5 GPa。通过压力相关的拉曼光谱和X射线衍射测量结合电子能带结构计算，我们发现两个压力引起的Lifshitz跃迁的主要变化在费米表面拓扑结构的情况下，晶格对称性的变化的迹象。这些电子相变可以归因于由外部压力引起的增强的层间相互作用。我们的研究结果表明，层间距离的层状范德华拓扑材料的电子性质的关键作用。
2020-02-04 cond-mat.mtrl-sci
Topological Phase Transition in Layered XIn$_2$P$_2$ (X = Ca, Sr)
基于全相对论第一性原理计算，研究层状XIn$_2$P$_2$的拓扑性质，发现应变与SOC可诱发从平庸半导体到拓扑绝缘体的量子相变，为拓扑线节半金属形成提供新视角。
2017-06-13 cond-mat.mtrl-sci
Unusual Multiple Magnetic Transitions and Anomalous Hall Effect Observed in Antiferromagnetic Weyl Semimetal, Mn$_{2.94}$Ge (Ge-rich)
本文研究了磁性Weyl半金属Mn$_{2.94}$Ge单晶的磁性和霍尔效应，发现其在Néel温度以下存在多重磁转变，且反常霍尔电导率在自旋重取向温度处出现反常峰值，揭示了磁性与拓扑性质对Mn浓度的敏感性。
2024-02-19 cond-mat.mtrl-sci
Inertial domain wall characterization in layered multisublattice antiferromagnets
研究了层状共线反铁磁体Mn $_2$ Au中含时交错自旋轨道场诱导的类Néel ${180}^{\circ}$畴壁的运动.通过一个有效的版本的两个亚晶格的非线性$σ$-模型，它不考虑反铁磁交换相互作用指向沿tetraxc-轴，它是可能的，准确地复制相对论和惯性轨迹固有的磁织构动力学通过原子自旋动力学模拟准静态过程。在这种情况下，稳态磁孤子运动是由于突然关闭的外部刺激熄灭，其存储的相对论交换能量转化为一个复杂的平移迁移率，刚性畴壁轮廓近似不再适用。虽然在这种情况下，对其时间演化进行详细的后续研究是不可行的，但可以预测畴壁相对于其稳态相对论质量的惯性距离。这种详尽的动力学表征不同的时间依赖性制度的驱动力是潜在的兴趣在反铁磁畴壁为基础的设备应用。
2022-03-29 cond-mat.mtrl-sci
Multiple Zeeman-type Hidden Spin Splitting in $\mathcal{\hat{P}\hat{T}}$-Symmetric Layered Antiferromagnets
该研究结合第一性原理计算与对称性分析，在层状中心对称反铁磁体MnSe中揭示与层数无关的隐藏Zeeman型自旋劈裂，并证明微小面外电场可诱导额外劈裂。
2023-08-16 cond-mat.mtrl-sci
Room temperature two-dimensional antiferromagnetic Weyl semimetal CrO with giant spin-splitting and spin-momentum locked transport
本文预测二维反铁磁 Weyl 半金属 CrO 具有巨大自旋劈裂、自旋-动量锁定输运和高 Néel 温度，并可通过应变调控 Weyl 点实现四类自旋电子态。
2021-04-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
High mobility in a van der Waals layered antiferromagnetic metal
磁性范德华（vdW）材料已被大量追求的基础物理以及设备设计。尽管进展迅速，但到目前为止，磁性vdW材料主要是绝缘或半导体的，它们都不具有高电子迁移率-这在一般的层状vdW材料中是罕见的。磁性高迁移率vdW材料的实现将为新型磁性双电子或自旋电子器件开辟可能性。在这里，我们报告非常高的载流子迁移率在层状VDW反铁磁体GdTe 3。电子迁移率超过60，000 cm 2 V-1 s-1，据我们所知，这是所有已知的层状磁性材料中最高的。在所有已知的vdW材料中，大块GdTe 3的迁移率与黑磷相当，并且仅被石墨超越。通过机械剥离，我们进一步证明，GdTe 3可以剥离到三个单层的片状物，并且在大约20 nm薄的薄片中保留了磁性顺序和相对高的流动性。
2019-08-14 cond-mat.mtrl-sci
Efficient prediction of highly anisotropic excitonic properties in the layered antiferromagnet CrSBr via time-dependent density functional theory
University of Massachusetts, Amherst（马萨诸塞大学阿默斯特分校）；CIC nanoGUNE BRTA（纳米技术联合研究中心 nanoGUNE）；Universidad de Cantabria（坎塔布里亚大学）；Centro de Física de Materiales (CFM-MPC), CSIC-UPV/EHU（材料物理中心 (CFM-MPC)，西班牙国家研究委员会-巴斯克地区大学）
本文提出一种高效方法，通过调制混合密度泛函并结合本征修正，准确预测CrSBr的电子和光学性质，同时保持激子与磁序耦合的定量准确性，为层状磁性半导体的激子和磁光电现象建模提供高效框架。
2026-05-13 cond-mat.mtrl-sci
Anomalous Hall effect and topological defects in antiferromagnetic Weyl semimetals: Mn$_3$Sn/Ge
本文从理论上研究了反铁磁Weyl半金属\mnsn和具有负矢量手征的Mn $_3$ Ge中的体Weyl电子和磁拓扑缺陷（包括磁畴、畴壁和$\mathbb{Z}_6$涡旋线）之间的相互作用.我们认为，这些材料具有一个层次的能量尺度，允许使用XY模型与$\mathbb{Z}_6$各向异性的自旋结构和自旋动力学的描述。我们提出了一个动力运动方程的XY序参量，这意味着存在的$\mathbb{Z}_6$涡线，双域模式的存在下，磁场，并有能力控制域的电流。我们还介绍了一个最小的电子模型，它允许有效的计算的电子结构中的反铁磁配置，揭开费米弧域壁，和尖锐的准束缚态在$\mathbb{Z}_6$涡旋。此外，我们已经展示了这些材料如何可以允许基于电子的反铁磁微结构成像，并提出了一种可能的设备的基础上域相关的异常霍尔效应。
2017-03-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantum oscillation evidence of topological semimetal phase in ZrSnTe
层状WHM型（W=Zr/Hf/La，H=Si/Ge/Sn/Sb，M=S/Se/Te）材料代表了一个大的拓扑半金属族，它为研究拓扑半金属态的演化提供了一个很好的平台，通过对W，H和M元素的各种组合进行自旋轨道耦合和结构维数的微调。在这项工作中，通过高场de Haas-van Alphen（dHvA）量子振荡研究，我们发现了证据的预测拓扑非平凡带在ZrSnTe。此外，从量子振荡频率的角度依赖性，我们揭示了这种层状材料的三维费米表面拓扑结构，由于强层间耦合。
2017-10-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Heesch Nodal Lines in Inadmissible Achiral Antiferromagnets
Hong Kong University of Science and Technology（香港科技大学）
本研究发现非手性不可接受反铁磁体中存在赫施节点线，其会产生大量无质量狄拉克锥，且这类材料的非线性反常霍尔效应最低非零阶为三阶，第一性原理计算在MnTe等材料中证实了该预测。
2026-09-04 cond-mat.mtrl-sci
Ultrafast photoinduced phase transition in the antiferromagnetic Dirac semimetal EuAgAs
该研究通过超快光学激发在反铁磁狄拉克半金属EuAgAs中实现了亚皮秒光致相变，揭示了磁序驱动的拓扑态转变，为拓扑相的超快调控提供了平台。
2025-03-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Nearly isotropic superconductivity in layered Weyl semimetal WTe$_2$ at 98.5 kbar
层状过渡金属二硫属化物WTe $_2$由于其极大的磁电阻效应、预测的II型Weyl半金属态和压力诱导超导态的发现而引起了人们的广泛关注。通过在高达98.5 kbar的压力下对超导上临界场随磁场角的变化进行了细致的测量，我们首次详细研究了WTe $_2$中超导凝聚体的维数.尽管层状晶体结构，上临界场表现出可忽略的场各向异性。从2.2 K（$T/T_c\sim0.67$）到0.03 K（$T/T_c\sim0.01$）的各向异性质量模型可以满意地描述上临界场的角度依赖性，各向异性因子$γ\sim1.7$几乎相同。对于$H\perp ab$和$H\parallel ab$确定的上临界场的温度依赖性可以通过常规的轨道退配对机制来理解。沿两个正交场方向的上临界场的比较导致相同的$γ\sim1.7$值，导致从接近$T_c$到$<0.01T_c$的温度无关的各向异性因子。因此，我们的研究结果确定WTe $_2$作为一个几乎各向同性的超导体，与超导过渡金属二硫属化物中已知的最低之一的各向异性因子。
2017-11-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Coherent terahertz magnon-phonon three-wave mixing in a layered antiferromagnet
Nanjing University（南京大学）；Max Planck Institute for the Structure and Dynamics of Matter（物质结构与动力学马克斯·普朗克研究所）；University of Electronic Science and Technology of China（电子科技大学）；Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院物理研究所）
研究通过双太赫兹泵光探针光谱技术，在层状反铁磁绝缘体FePS₃中直接观测到磁子-声子三波混频的相干非线性动力学，揭示了反铁磁磁子的二阶和三阶非线性响应，并识别了二维相干谱中多种非线性耦合，包括磁子与声子之间的和频与差频生成。
2026-05-19 cond-mat.mtrl-sci
Robust edge photocurrent response on layered Type II Weyl semimetal WTe2
基于量子材料的奇异性质和新的工作原理的光传感和能量收集具有很大的潜力，可以突破传统光电探测器和太阳能电池的基本性能限制。Weyl半金属作为拓扑非平凡材料，由于其在Weyl节点附近的无带隙线性色散和在Weyl节点附近的Berry场增强的非线性光学效应，显示出新颖的光电性质，在光探测和能量收集方面具有潜在的应用前景。在这项工作中，我们证明了强大的光电流产生的电荷分离的光激发的电子-空穴对在边缘的Td-WTe 2，II型外尔半金属，由于沿某些晶体断裂方向的晶体对称性断裂，并可能增强强大的费米弧型表面状态。使用扫描光电流显微镜（SPCM）的测量，我们进一步证明了边缘电流响应是强大的在一个宽的激发光子能量。我们发现，这种强大的功能是高度通用的，并普遍出现在广泛的一类量子材料具有类似的晶体对称性。此外，这些边缘光电流和Weyl半金属的拓扑性质之间的可能的连接进行了探讨。在这项工作中所展示的鲁棒和通用的边缘电流响应提供了一种新型的电荷分离机制，用于在宽波长范围内的光传感和能量收集。
2019-10-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin waves in layered antiferromagnets with honeycomb structure
本研究利用磁化强度和Néel矢量密度等宏观变量，描述了蜂窝晶格层状3D量子XY反铁磁体中的自旋波，证明其能很好地捕捉四种自旋波模式，并可通过拟合实验数据评估自旋哈密顿量参数，且易于推广至晶格受应变或声波形变的情形。
2023-04-03 cond-mat.mtrl-sci
Anomalous Hall effect in the antiferromagnetic Weyl semimetal SmAlSi
本研究在非中心对称反铁磁外尔半金属SmAlSi的反铁磁与顺磁态中均观测到反常霍尔效应，提出磁场诱导外尔节点演化的新机制解释该现象，并通过角度依赖量子振荡验证了外尔点与大反常霍尔效应的存在。
2024-08-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Topological quantum phase transition in the magnetic semimetal HoSb
磁性拓扑半金属是一种具有非平凡能带拓扑结构的量子物质的新态，是物理学和材料科学研究的前沿。外界的刺激，如温度或磁场，可能会改变他们的自旋状态，从而费米表面的各向异性和拓扑特征。在这里，我们进行角磁阻测量和电子能带结构计算，以揭示在不同的磁状态的HoSb的费米表面各向异性和拓扑性质的演变。角磁电阻的结果表明，它的费米表面各向异性是强大的顺磁状态，但显着调制的反铁磁和铁磁状态。更有趣的是，从平凡的（非平凡的）到非平凡的（平凡的）拓扑电子相的过渡时，观察HoSb经历了从顺磁（反铁磁）到反铁磁（铁磁）状态的温度（施加磁场）诱导的磁性转变。我们的研究表明，HoSb提供了一个原型平台，研究磁性和物质的拓扑状态之间的相关性。
2021-04-25 cond-mat.mtrl-sci
Prediction of Weyl semimetal, AFM topological insulator, nodal line semimetal, and Chern insulator phases in Bi2MnSe4
具有强自旋-轨道耦合和磁相互作用的三维材料代表了实现各种稀有和潜在有用的拓扑相的机会。在这项工作中，我们使用第一性原理计算表明，最近合成的材料Bi 2 MnSe 4显示带反转和磁相互作用的组合，导致几个拓扑相。Bi 2 PbSe 4也被研究，也显示带反转，并且是拓扑绝缘体。在块体形式中，Bi 2 MnSe 4的铁磁相是节线或Weyl半金属，这取决于自旋的方向。当自旋以层状反铁磁结构排列时，时间反转加上部分平移的组合是一种新的对称性，材料反而成为反铁磁拓扑绝缘体。然而，在Bi 2 MnSe 4的表面处的本征TRS断裂去除了典型的狄拉克锥特征，允许观察到半整数量子反常霍尔效应（AHC）。此外，我们表明，在薄膜的形式，对于某些厚度，Bi 2 MnSe 4成为陈绝缘体的带隙高达58毫电子伏。化学计量磁性材料中的这种特性组合使得Bi 2 MnSe 4成为显示稳健拓扑行为的优秀候选者。
2018-11-05 cond-mat.mtrl-sci
Ultrafast reorientation of the Néel vector in antiferromagnetic Dirac semimetals
反铁磁体表现出独特的特性，如超快动力学和对微扰场的鲁棒性，从而吸引了基础物理和技术应用的相当大的兴趣。最近的研究表明，在具有宇称时间对称性的反铁磁体中，电流诱导的交错自旋轨道矩可以改变Néel矢量，而且非对称性可以控制Dirac费米子。然而，磁性和电子结构的实时动力学仍然在很大程度上未被探索。在这里，我们提出了一个理论的超快动力学在反铁磁狄拉克半金属和Néel矢量旋转皮秒时间尺度的太赫兹脉冲引起的Néel自旋轨道扭矩和其他扭矩来自磁各向异性。这种重定向伴随着狄拉克费米子质量的调制，并且可以通过磁光效应实时观察到。我们的研究结果为新兴的超快反铁磁自旋电子学与材料的拓扑结构相结合提供了理论基础。
2021-11-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Brightened Optical Transition as Indicator of Multiferroicity in a Layered Antiferromagnet
本研究发现层状反铁磁半导体CrPS$_4$在奈尔温度以下会出现发光跃迁，源于晶体场畸变从反极性到极性的转变，证明其低温下存在多铁态，为二维多铁材料的探测提供了光学指标。
2024-05-27 cond-mat.mtrl-sci
Large antiferromagnetic fluctuation enhancement of the thermopower at a critical doping in magnetic semimetal Cr1+dTe2
Cr 1 + dTe 2是一种自插层过渡金属二硫属化物，在其半金属能带结构中具有可调的电子填充和磁性。最近的角分辨光电子能谱（ARPES）的研究揭示了一个系统的移动，在这种半金属能带结构相对于化学势增加铬掺杂。本报告提出了温度和磁场依赖性的纵向热电势Sxx为不同的Cr 1 + dTe 2组合物。我们发现，随着掺杂的增加，Sxx的符号从正到负的变化在d ~ 0.5的临界掺杂水平。这种观察到的掺杂依赖的趋势，在热电势是一致的半金属能带结构从ARPES的演变。重要的是，在d~0.5附近也观察到热电响应的异常增强。结合磁测量和ARPES测量的信息，揭示了磁性半金属Cr 1 + dTe 2中存在掺杂水平dc（~0.5）的临界性质，其中反铁磁涨落和近费米能赝能隙的形成在增强热电能量转换中起着潜在的重要作用。
2022-09-11 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Momentum-Resolved Electronic Structure and Orbital Hybridization in the Layered Antiferromagnet CrPS$_4$
TU Dortmund University（多特蒙德工业大学）；Imperial College London（帝国理工学院）
研究通过动量分辨光电子能谱和DFT+U方法揭示CrPS₄的价带结构，发现Cr 3d和S 3p轨道杂化机制，为理论模型提供基准。
2025-11-21 cond-mat.mtrl-sci
Berry curvature induced giant anomalous and spin texture driven Hall responses in the layered kagome antiferromagnet GdTi3Bi4
Indian Institute of Technology Delhi（印度德里理工学院）；Shenyang National Laboratory for Materials Science, Institute of Metal Research, Chinese Academy of Sciences（中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心）；Institute for Materials Research, Tohoku University（东北大学物质材料研究所学部）；Center for Science and Innovation in Spintronics, Tohoku University（东北大学自旋电子学科学与创新中心）
研究通过单晶生长和磁化测量揭示GdTi3Bi4的反铁磁特性，发现其具有巨量异常霍尔电导和自旋纹理驱动的Hall响应，为探索自旋纹理物理和低维自旋电子功能提供了平台。
2026-03-26 cond-mat.mtrl-sci
Giant effective damping of octupole oscillation in an antiferromagnetic Weyl semimetal
磁性Weyl半金属是最近广泛研究的焦点，因为它可能表现出与动量空间中的拓扑保护Weyl点相关的大而鲁棒的输运现象。由于磁纹理提供了一个处理配置的外尔点和其运输响应，理解磁动力学应形成的基础上，未来控制的拓扑磁铁。Mn 3Sn是反铁磁Weyl半金属的一个例子，尽管磁化强度很小，但它表现出与铁磁体中观察到的响应相当的响应。Mn 3Sn的非共线自旋序可以看作是团簇磁八极的铁性序，打破了时间反演对称性，稳定了Weyl点，并在费米能附近显著增强了Berry曲率。在这里，我们报告了我们第一次观察到的Mn 3Sn中的时间分辨八极振荡。特别地，我们发现八极动力学的巨大有效阻尼，并且在< 10 ps进行超快开关是可行的，比铁磁体中的自旋磁化的情况快100倍。此外，理论上预测了超过10 km/s的高畴壁速度。我们的工作为利用拓扑反铁磁体实现超快电子器件铺平了道路。
2021-09-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Field-tunable toroidal moment and anomalous Hall effect in noncollinear antiferromagnetic Weyl semimetal Co1/3TaS2
将磁性与能带拓扑结构相结合，提供了各种新颖的相位，这在其他方面是不可能的。其中，非共线金属反铁磁体因其不同的磁基态而具有丰富的拓扑物理性质。然而，由于缺乏合适的材料，特别是三角晶格反铁磁体，只有很少的实验研究。在这里，我们报告，金属三角形反铁磁体Co 1/3 TaS 2表现出大量的异常霍尔效应（AHE）有关的非共线磁序。我们的第一性原理计算发现，沙漏外尔费米子从非对称对称触发AHE。我们进一步表明，AHE在Co 1/3 TaS 2的特点是由环向力矩，一个涡旋状的多极分量，产生的手征晶格和几何挫折的组合。最后，不寻常的磁场可调性的环矩把Co 1/3 TaS 2作为一个罕见的例子，非共线金属反铁磁体充满有趣的磁性和拓扑性质。
2022-03-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Dirac-semimetal phase diagram of two-dimensional black phosphorus
黑磷（BP）是一种层状范德华材料，据报道具有对外部扰动敏感的带隙，并且当其带隙闭合时表现出Dirac半金属相。以前的研究集中在每个扰动的影响，缺乏一个统一的图片带隙关闭和狄拉克半金属相。在这里，使用赝自旋从滑移反射对称性，我们研究的电子结构的单层和双层BP和构建的Dirac半金属相的相图在有关的压力，应变，和电场的参数空间。我们发现BP层中的Dirac-半金属相在相图中是单连通的，表明无论间隙闭合机制如何，该相都是拓扑相同的。我们的研究结果可以推广到各向异性层状材料中的Dirac半金属相，并对寻找新的拓扑材料和器件具有指导作用。
2016-11-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Trigonal layered rosiaite-related antiferromagnet MnSnTeO6: ion-exchange preparation, structure and magnetic properties
Na 2SnTeO 6在熔盐混合物中的离子交换处理导致与玫瑰石（PbSb 2 O 6）相关的MnSnTeO 6。用Rietveld法对其晶体结构进行了优化。在Sn/Te分布的三种可能模型中，基于键距，无序模型（（P3 Im，a = 5.23093（11）A，c = 4.62430（16）A）是优选的。然而，据推测，每个单独的（SnTeO 6）2层保留完整的前体的顺序和明显的无序只是由于堆垛层错。磁性研究表明，MnSnTeO_6在Neel温度TN = 9.8K时为反铁磁有序。有效磁矩与假设Mn 2+（S = 5/2）的高自旋组态的理论估计合理地一致。电子自旋共振揭示自旋动力学按照反铁磁有序与临界增宽的ESR线宽表明低维类型的交换相互作用。基于温度和磁场相关的磁化强度研究，构建了新化合物的磁相图。
2020-10-06 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
Kondo physics in antiferromagnetic Weyl semimetal Mn3+xSn1-x films
拓扑结构和强电子相关性是新兴量子材料的关键成分，但迄今为止，它们在实验系统中的交叉点相对有限。强关联外尔半金属，特别是当磁性被纳入，提供了一个独特的和肥沃的平台，探索新兴的拓扑物质和拓扑自旋电子学的现象。反铁磁Weyl半金属Mn 3Sn具有许多奇异的物理性质，如大的自发霍尔效应，近年来引起了人们的极大兴趣。在这项工作中，我们报告的外延Mn 3 + xSn 1-x薄膜的合成与体样品相比，大大扩展的组成范围。当Sn原子被磁性Mn原子取代时，出现了近藤效应，这是强关联的一个著名例子，产生了相干性，并诱导了杂化能隙。磁掺杂和间隙开放导致丰富的非凡性能，如突出的DC霍尔效应和共振增强的太赫兹法拉第旋转。
2020-07-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
