Giant anisotropic magnetoresistance and planar Hall effect in the Dirac semimetal Cd3As2
各向异性磁电阻是指材料的电阻随电流和外磁场相互方向的变化趋势。在这里,我们报告的实验观察狄拉克半金属Cd 3 As 2的巨各向异性磁电阻及其横向版本,称为平面霍尔效应。相对各向异性磁电阻为负,在2K和10 T下可达-68%。在这种各向同性和双折射材料中的高各向异性和负号归因于沿磁场的场依赖电流,其可以由能带结构的Berry曲率引起。这一观测不仅揭示了外尔和狄拉克半金属中的异常物理现象,而且发现了外尔和狄拉克费米子除了负磁阻之外的其他输运特征。
2018-05-17 cond-mat.mes-hall
Induced magneto-conductivity in a two-node Weyl semimetal under Gaussian random disorder
本研究通过高斯随机无序模拟双节点Weyl半金属中的带电杂质,分析其对纵向和横向磁导率的影响,证实磁导率测量可用于确定Weyl节点位置或杂质分布,助力半金属结构检测与谷电子学发展。
2023-12-14 cond-mat.mes-hall
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
The large unsaturated magnetoresistance of Weyl semimetals
外尔半金属态是一种新型的拓扑无带隙态,由于手征反常而具有奇异输运性质。最近,通过第一性原理计算和实验证实了包括TaAs、NbAs、NbP等在内的一系列具有超晶格WSM的候选化合物。TaAs族具有很大的非饱和磁电阻效应,但至今尚未得到解释。在这里,我们给出了一个理论计算XMR的基础上扩展的有效介质方法外尔半金属。预测了高磁场下XMR的幂律和“开启”磁场,与实验数据吻合较好。此外,我们还研究了$θ$相关的磁电阻效应,发现了由手征反常引起的正XMR和负磁电阻之间的转变,这需要进一步的实验证实。
2015-09-15 cond-mat.mes-hall
Magnetoresistance and Quantum Oscillations of an Electrostatically Tuned Semimetal-to-Metal Transition in Ultra-Thin WTe2
我们报告的半金属WTe \textsubscript{2}的静电门控纳米器件的电子输运测量。通过在惰性气氛中封装薄片,在2D极限中实现高迁移率金属行为。在低温下,我们发现,一个大的磁阻可以打开和关闭之间的半金属态和仅电子的金属态,分别通过静电掺杂系统。我们确认的两个制度的性质,通过分析的磁阻和霍尔效应与两个载体模型,以及通过分析Shubnikov-de Haas振荡,这两个都表明通过静电门耗尽空穴载流子。这证实了两个带相反电荷的载流子的半经典输运准确地描述了在这种材料中观察到的异常磁阻。最后,我们还发现,磁阻幂律是次二次和密度无关,特别是在半金属制度提出了新的物理。
2017-01-30 cond-mat.mes-hall
Effects of anisotropy on the high field magnetoresistance of Weyl semimetals
研究超量子区间内各向异性对Weyl半金属磁阻的影响,发现磁阻强烈依赖于各向异性轴取向,并预测正交与对齐几何构型下磁阻比值按费米速度之比的平方标度。
2023-07-07 cond-mat.mes-hall
Phonon magnetochiral effect of band-geometric origin in Weyl semimetals
声子磁手征效应是指声波在平行或反平行于外磁场传播时,其速度或衰减的非互易性。这种效应的第一个实验观察最近已报道在手征磁体和归因于声学声子和手征磁振子之间的杂化。在这里,我们预测了一个潜在的可测量的声子磁手征效应的电子起源手性外尔半金属。由于Berry曲率和轨道磁矩的作用,对于纵声子,这种效应被手征反常所增强。
2020-08-26 cond-mat.mes-hall
On the magnetotransport of Weyl semimetals due to the chiral anomaly
研究了电场和温度梯度驱动下Weyl半金属系统的磁导率。为了分析的响应,我们利用的动力学方程与半经典运动方程修改的Berry曲率和轨道磁化波包。除了已知的正二次磁导率外,我们还证明了在有限温度下,由于手征反常,磁导率可以成为磁场的非解析函数,正比于磁场的3/2次方。我们还表明,时间反演对称性破缺的狄拉克锥倾斜的线性磁导率的结果。这是由于一维手性异常的倾斜负责。
2021-02-13 cond-mat.mes-hall
Transversal magnetoresistance in Weyl semimetals
我们从理论上探讨了三维Weyl和Dirac半金属在横向磁场中的磁电阻率在两种不同的无序模型:(i)短程杂质和(ii)带电(库仑)杂质。杂质散射处理使用自洽玻恩近似。我们发现,一个不寻常的朗道能级加宽导致各种制度的电阻率标度在温度-磁场平面。特别地,对于白噪声无序模型,磁阻是非单调的。对于$H\to 0$,短程杂质的磁阻以非解析的方式消失,如$H^{1/3}$。在最强磁场$H$的极限下,点状杂质的磁阻率以$1/H$形式消失,而在库仑杂质模型中,磁阻率为线性正。
2015-10-28 cond-mat.mes-hall
Magneto-conductivity and CME in Dirac semimetals from Keldysh technique in Landau levels basis
Ariel University(阿里埃勒大学)
本文通过Keldysh技术研究狄拉克半金属的磁导率与CME,推导动力学方程并计算磁导率随磁场和温度的变化,对比实验数据。
2025-11-19 cond-mat.mes-hall
Unveiling the Chiral States in Multi-Weyl Semimetals through Magneto-Optical Spectroscopy
本研究通过磁光光谱研究多Weyl半金属,发现倾斜参数显著影响磁光响应,并揭示了随Weyl节点阶数增强的手性态特征,为拓扑现象探索提供关键见解。
2024-12-26 cond-mat.mes-hall
Transport and magnetotransport in 3D Weyl Semimetals
我们从理论上研究了三维Weyl半金属的输运和磁输运性质。使用RPA-玻尔兹曼传输散射理论的电子散射随机分布的带电杂质,连同有效介质理论平均在所得的空间不均匀的载流子密度,我们顺利地连接我们的结果的最小电导率附近的外尔点与已知的结果在高载流子密度的电导率。在非量子化磁场的存在下,我们预测,对于高和低载流子密度,外尔半金属显示从二次磁阻(MR)在低磁场到线性MR在高磁场的过渡,和MR的大小> 10的现实参数。我们的研究结果是在定量协议与最近意想不到的实验观察混合硫族化合物TlBiSSe。
2015-11-16 cond-mat.mes-hall
Magneto-optical conductivity of Weyl semimetals
外尔半金属是一种拓扑相的物质,最近引起了人们的兴趣,并被认为是烧绿石Iridates的可能相。本文计算了孤立外尔点的磁光响应。我们发现,电导率是一系列的不对称峰躺在一个线性背景的顶部。我们发现额外的功能的导电性,解释了底层朗道能级结构。我们表明,弱无序往往模糊了峰值,但它们仍然显示为线性背景上的可测量的振荡。
2013-06-27 cond-mat.mes-hall
Magnetotransport in Weyl semimetal nanowires
我们从理论上研究了磁场中Weyl半金属纳米线的能带结构和电子输运,证明了费米弧表面态和体朗道能级的相互作用在磁输运中起着至关重要的作用.我们发现,垂直于表面的磁场会立即将反向传播的表面模杂化成一系列无色散的0阶朗道能级,并导致传播模的显著减少和电导的快速衰减.与此相反,平行于导线的磁场增加了线性分散的0阶朗道能级的旅行模式,并增加电导。
2017-03-10 cond-mat.mes-hall
Weyl magnetoplasma waves in magnetic Weyl semimetals
Monash University(莫纳什大学);Universidad Autonoma de Madrid(马德里自治大学)
研究通过有效哈密顿框架在零磁场下实现Weyl磁等离子体物理,利用巨的内在异常霍尔响应,展现非 reciprocal模式及拓扑保护的费米弧样模式。
2026-01-15 cond-mat.mes-hall
Emergent Weyl-like points in periodically modulated systems
本文通过Floquet工程堆叠二维陈绝缘体,在实空间参数$(k_x,k_y,z)$中构造出类外尔半金属相,揭示其费米弧、贝里单极子等拓扑特性,并证明其稳定性、无序效应及激光可调性。
2025-09-23 cond-mat.mes-hall
Magneto-optical conductivity of double Weyl semimetals
研究了能量色散具有各向异性的双层外尔半金属的磁光响应。我们发现,在存在磁场的情况下,光学电导率的最显著的特征是一系列共振峰,其相应的频率与磁场的强度成线性比例。此外,光导性被发现是各向异性的,与两个的三个纵向组件驻留在一个线性的背景和一个恒定的背景,其余的。研究了化学势、温度、杂质散射和粒子-空穴对称性破缺对电导率的影响。
2017-08-31 cond-mat.mes-hall
Chiral charge conservation and ballistic magnetotransport in a disordered Weyl semimetal
University of Waterloo(滑铁卢大学);Perimeter Institute for Theoretical Physics(珀米特理论物理研究所)
研究揭示了在无序韦伊尔半金属中,手性电荷守恒导致磁场下球面输运,电导由磁通量子决定,展现非平凡拓扑结构的实验证据。
2025-12-24 cond-mat.mes-hall
Magneto-optical conductivity in generic Weyl semimetals
外尔半金属的磁光研究被认为是观察候选材料(包括手征朗道能级)中低能外尔费米子的通用工具。然而,以前的理论结果已被限制到线性化的外尔节点周围的制度,并与实验结果不一致。在这里,我们推导出一个封闭的形式表示的通用外尔半金属的磁光电导率的存在下,外部磁场与倾斜的频谱。系统在两个方向上具有线性色散,而倾斜方向可以由任意连续可微函数组成。这个一般性的计算,然后使用解析评估的外尔半金属扩展到立方阶动量的磁光电导率。特别是,系统与任意倾斜,以及系统托管平凡费米口袋进行了研究。高阶项的动量关闭费米口袋中的第二类制度,消除了非物理截止时,评估磁光电导率的需要。至关重要的是,考虑到封闭的过度倾斜和额外的平凡费米口袋的能力,使我们能够处理模型系统更接近实际材料,我们提出了一个简单的解释,为什么寄生平凡费米口袋的存在可以掩盖外尔费米子的特征签名磁光电导率测量。
2020-12-16 cond-mat.mes-hall
Magneto-transport and Shubnikov-de Haas oscillations in the layered ternary telluride Ta3SiTe6 topological semimetal
拓扑半金属表征一类新的量子材料托管狄拉克/外尔费米子。拓扑费米子的重要特征可以通过量子振荡来表现。本文报道了拓扑半金属Ta 3SiTe 6单晶在磁场高达38 T时的磁电阻和纵向电阻的Shubnikov-de Haas(SdH)量子振荡。振荡的周期性振幅揭示了费米面的相关信息。快速傅立叶变换谱表示单个振荡频率。对振荡的分析表明费米口袋的横截面积为0.13埃的负2次方。结合磁输运测量和第一性原理计算,我们发现这些振荡来自空穴袋。Hall电阻率和SdH振荡表明Ta_3SiTe_6是空穴主导的体系。
2019-09-12 cond-mat.mes-hall
Berry-curvature-induced linear magnetotransport in magnetic Weyl semimetals
磁输运如巨磁电阻和霍尔效应是基础物理和技术的核心。近年来,一些实验已经清楚地证明了线性磁输运(LMT)与磁场成正比,但其物理机制尚不清楚。在这项工作中,我们表明,Berry曲率效应是一个新的机制主导的LMT。在122个磁点群中,有66个磁点群存在Berry曲率引起的LMT。对于典型的磁性Weyl半金属Co $_3$ Sn $_2$ S $_2$和铁磁MnBi $_2$ Te $_4$,Berry曲率引起的LMT电导率分别达到每特斯拉$10^4$和$10^2$ ${\rm Ω^{-1}m^{-1}}$的数量级,其可通过中等磁场引起的磁化倾斜来调节。我们进一步揭示,贝里曲率诱导的LMT可以检测到的霍尔效应,特别是固有的磁阻超过$100\%$每特斯拉的样品质量不敏感。我们的结果与最近的实验结果一致,揭示了Berry曲率在LMT中的重要作用。
2022-07-27 cond-mat.mes-hall
Gigantic tunneling magnetoresistance in magnetic Weyl semimetal tunnel junctions
研究了由外尔半金属接触构成的磁性隧道结的隧穿磁电阻效应。我们发现,手征磁化锁定导致一个巨大的隧穿磁电阻比,效果不依赖于自旋过滤的隧道势垒。我们的研究结果表明,在反平行配置的电导是更敏感的磁化波动比在MTJ与正常铁磁体,并预测TMR高达10^4%时,实际的磁化波动占。此外,我们表明,费米弧状态引起的电导的非单调依赖于两个接触的磁化之间的错位角。
2021-03-17 cond-mat.mes-hall
Quantum Oscillations of The Positive Longitudinal Magnetoconductivity: a Fingerprint for Identifying Weyl Semimetals
外尔半金属(WSMs)作为涌现准粒子承载带电外尔费米子。我们发展了一个统一的解析理论来研究WSM中的反常正纵向磁导(LMC),它弥补了经典方法和超量子方法之间的差距。更有趣的是,LMC被发现表现出双在- $1/B$量子振荡,起源于非平衡手性化学势的振荡。叠加在正LMC上的量子振荡是具有手征反常的WSM相的显著指纹,其观察是鉴别WSM材料的有效标准。事实上,这样的量子振荡已经在几个实验中观察到了。
2018-08-12 cond-mat.mes-hall
Nonlinear magnetotransport in Weyl semimetal
近年来量子非线性霍尔效应的发现使非线性输运领域重新活跃起来。在这里,我们预测磁场诱导的非线性霍尔效应在时间反演对称Weyl半金属。我们表明,带几何量的相互作用,如贝里曲率,和磁部分的洛伦兹力可以引起有限的非线性霍尔电导率是线性的磁场。这种非线性霍尔电导率可以通过非线性输运测量以及光电流和二次谐波产生等非线性光学现象来表现。
2022-01-20 cond-mat.mes-hall
Density of states and magnetotransport in Weyl semimetals with long-range disorder
我们研究了无序Weyl半金属的态密度和磁输运性质,重点研究了强长程无序的情况。为了计算节点附近的无序平均态密度,我们精确地处理了带电杂质产生的长程随机势涨落,而无序势的短程分量则借助于图解技术被系统地和可控制地包括在内。我们发现,对于接近简并点的能量,长程势涨落导致有限的态密度。在输运方面,我们讨论了在磁场中屏蔽的自洽理论可能导致非单调低场磁电阻。
2016-03-24 cond-mat.mes-hall
Magneto tunnel conductance across twisted Weyl semimetal junctions
Harish-Chandra Research Institute(哈里什-昌德拉研究所);International Centre for Theoretical Sciences, Tata Institute of Fundamental Research(塔塔基础研究院国际理论科学中心);Technion - Israel Institute of Technology(以色列理工学院);The Helen Diller Quantum Center, Technion(海伦·迪勒量子中心)
本文研究扭转耦合的有限尺寸外尔半金属结的磁输运,发现零场下存在纯费米弧态贡献的新型隧穿电导,实验相关磁场下介观及更小样品中横向费米弧态电导贡献显著,需与体手性朗道能级电导共同考虑。
2024-08-20 cond-mat.mes-hall
Probing the semiconductor to semimetal transition in InAs/GaSb double quantum wells by magneto-infrared spectroscopy
我们用磁红外光谱研究了InAs/GaSb双量子阱从正常态到反转态的半导体到半金属的转变。我们发现,由于我们的样品的低载流子密度(接近本征极限),磁吸收谱从一个单一的回旋共振峰在正常状态下的多个吸收峰的反转状态下,具有明显的磁场依赖性。使用八带Pidgeon-Brown模型,我们解释了在我们的实验中观察到的所有主要吸收峰。我们证明了半导体到半金属的转变可以通过控制量子限制、应变和磁场来实现。我们的工作铺平了道路的最佳InAs/GaSb结构的能带工程实现新的拓扑状态,以及在太赫兹制度的设备应用。
2016-10-18 cond-mat.mes-hall
Localization effects on magnetotransport of a disordered Weyl semimetal
我们研究了无序Weyl半金属中的磁输运,精确地考虑了局域效应。在Weyl节点附近,一个单一的手征朗道能级与许多传统的非手征能级共存。无序散射混合这些拓扑不同的模式,导致特殊的本地化效果。我们推导出平均电导以及沿场方向的传输概率的完整分布函数。值得注意的是,我们发现,本地化的非手征模式大大增强,在一个强磁场与典型的本地化长度缩放为$1/B$。技术上,我们使用非线性σ模型形式主义与拓扑项描述的手征状态。通过映射到一个等价的传递矩阵哈密尔顿算子,问题得到了精确的解决。
2017-09-08 cond-mat.mes-hall
Positive longitudinal spin magnetoconductivity in $\mathbb{Z}_{2}$ topological Dirac semimetals
最近,人们发现一类Dirac半金属,如\textrm{Na} $_{\mathrm{3}}% $ \textrm{Bi}和\textrm{Cd} $_{\mathrm{2}}$ \textrm{As} $_{\mathrm{3}}$,带有$\mathbb{Z}_{2}$负电荷.我们提出了一个实验机制来实现$\mathbb{Z}_{2}$异常的$\mathbb{Z}_{2}$拓扑电荷,并建议探测它的磁输运测量。类似于外尔半金属中的手征异常,电子通过沿磁场的自旋偏置加速可以在狄拉克点之间产生$\mathbb{Z}_{2}$电荷不平衡,其弛豫为系统贡献了可测量的正纵向自旋磁导率(LSMC)。$\mathbb{Z}_{2}$反常诱导的LSMC是由手征反常引起的纵向磁导率的自旋形式,它具有手征反常诱导的LMC的所有特征。虽然在拓扑狄拉克半金属的手征异常是非常敏感的局部磁性杂质,$\mathbb{Z}_{2}$异常被发现是免疫局部磁无序。进一步证明了正LMC的二次或线性场依赖性对于手征反常并不是唯一的。在此基础上,我们认为叠加在正LSMC上的$1/B$周期性量子振荡可以作为拓扑狄拉克半金属中$\mathbb{Z}_{2}$异常的指纹。
2019-07-27 cond-mat.mes-hall
Magnetoresistance and anomalous Hall effect in micro-ribbons of the magnetic Weyl semimetal Co$_3$Sn$_2$S$_2$
磁性外尔半金属由于其特殊的能带结构而表现出有趣的输运现象。最近的实验表明,在shandite型Co $_3$ Sn $_2$ S $_2$块体晶体,这种材料系统是一种磁性外尔半金属。为了获得与手性输运相关的长度尺度,必须制造这种迷人化合物的微观结构。因此,我们已经削减微带(典型尺寸$0.3~\times~3~\times~50$ μ $m^3$)从钴$_3$锡$_2$ S $_2$单晶使用Ga $^{2+}$ -离子的聚焦束,并研究了样品尺寸和可能的表面掺杂对磁输运性质的影响。在微带中观察到的大的本征反常霍尔效应与体样品中的本征反常霍尔效应定量一致。我们的研究结果表明,聚焦离子束切割可用于纳米图案化单晶Co $_3$ Sn $_2$ S $_2$,使未来的运输实验在复杂的微观结构,这Weyl半金属。
2018-12-24 cond-mat.mes-hall
Three-dimensional quantum Hall effect and magnetothermoelectric properties in Weyl semimetals
我们数值研究了无序条件下Weyl半金属的三维量子霍尔效应和磁热电输运。我们得到了一个整体图像,奇异的三维QHE出现在有限的费米能量范围内的外尔点附近的$n=-1$和$n=1$朗道能级(LLs)之间的间隙确定。量子化的霍尔电导率是由于手性零LL穿越间隙,并对无序散射的磁场的方向上的中间数量的层是强大的。此外,我们预测了几个有趣的特性功能的热电输运系数在3D QHE制度,这可以通过实验来探讨。这可能为在拓扑材料中探索外尔物理开辟一条途径。
2021-08-17 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
A Quantum Framework for Negative Magnetoresistance in Multi-Weyl Semimetals
Indian Institute of Technology Indore(印度印多尔理工学院)
本文提出了一种多韦尔半金属中负磁电阻的量子力学框架,通过Landau量子化和奇点异常机制解释了负磁电阻的实验特征。
2025-12-31 cond-mat.mes-hall
Effect of disorder on the transverse magnetoresistance of Weyl semimetals
研究了不同类型杂质所产生的随机势对外尔半金属横向磁电阻的影响。结果表明,杂质势的类型强烈影响磁电阻的磁场和温度依赖性。两个极限情况下进行了详细分析:($i$)的超量子极限,当所施加的磁场是如此之高,只有第零和第一朗道水平有助于磁输运,和($ii$)的半经典的情况下,大量的朗道水平发挥作用。一个正式的图解方法使我们能够获得表达式的组件的电导率张量在这两个限制。与$δ$关联无序的过度简化情况相反,长程杂质势(包括库仑杂质)引入了额外的长度尺度,这改变了问题的几何和物理性质。结果表明,对于一定的杂质势,磁电阻可以偏离作为磁场函数的线性行为。
2020-11-17 cond-mat.mes-hall
Recognition of Fermi-arc states through the magnetoresistance quantum oscillations in Dirac semimetal Cd3As2 nanoplates
在垂直磁场作用下,外尔半金属中的不相交费米弧可以与手征体模相互干涉,并参与到异常的闭合磁轨道中。在这里,我们进行量子振荡研究狄拉克半金属Cd 3As 2,一个近亲的Weyl半金属这种不寻常的Weyl磁轨道。我们发现,当纳米片的厚度小于电子的平均自由程时,在高场下会出现额外的二维量子振荡,这种振荡是由外尔磁轨道引起的,它是在三维体背景下产生的.非定域探测提供了Weyl磁轨道二维量子振荡的进一步证据,为研究磁场作用下费米弧的量子输运性质提供了一种新的途径.
2017-10-05 cond-mat.mes-hall
Magnetoconductivity in Weyl semimetals: Effect of chemical potential and temperature
本文在玻恩近似和自洽玻恩近似下详细分析了外尔半金属的磁导率。当杂质带电时,当载流子主要来自零朗道能级时,可以产生线性磁电阻效应。有趣的是,只要载流子主要来自零朗道能级,线性磁电阻对温度的变化是非常鲁棒的。我们将此参数区域称为高场区域。另一方面,一旦来自较高朗道能级的载流子可以提供显著的贡献,则线性磁阻消失。我们的分析表明,偏离线性磁阻的主要原因是纵向电导率偏离$1/B$行为。我们发现了自能近似的两个重要特征:1。当从高场减小外部磁场时,当$n=1$朗道能级开始贡献载流子时,$σ_{xx}$的急剧跳跃,这是中场状态的开始点; 2.在低场区,$σ_{xx}$表现出$B^{-5/3}$行为,导致磁电阻$ρ_{xx}$表现出$B^{1/3}$行为。详细细致的数值计算表明,自能近似(包括Born近似和自洽Born近似)不能解释最近在Weyl半金属中观测到的线性磁电阻效应。
2017-10-06 cond-mat.mes-hall
On the Theory of Magnetotransport in a Periodically Modulated Two-Dimensional Electron Gas
基于玻尔兹曼输运方程,提出了一个二维电子气在弱静电或磁调制下沿一个方向调制的半经典理论。它示出的磁阻$ ρ_{||} $的振荡对应于沿调制线观察到在适度低的磁场驱动的电流,可以被解释为经典的几何共振,反映了空间调制和电子的回旋半径的周期的可伸缩性。
2005-04-07 cond-mat.mes-hall
Magneto-optic signatures in the gapped Dirac semimetal with mixed linear and parabolic dispersions of ZrTe5
本文系统地研究了Jiang $(σ_{αα})$ [Phys.Rev.Lett. { \bf 125},046403(2020)]中的方法来解释三维ZrTe $_5$晶体中的实验磁红外光谱。我们发现强磁场可以驱动LLS变为非反转的,从而使ZrTe $_5$中的强拓扑绝缘体相变为平凡绝缘体相.在不同的磁场区域,态密度和Re $(σ_{αα})$可以表现出不同的特征。此外,当磁场较弱时,在Re $(σ_{zz})$中,鞍点处的峰之间存在着Re $(σ_{zz}^{ζ_n})>$ Re $(σ_{zz}^Γ)$的定性关系,这与实验结果吻合较好.
2021-12-22 cond-mat.mes-hall
Anisotropic magnetotransport in Dirac-Weyl magnetic junctions
从理论上研究了掺杂铁磁Weyl半金属夹在掺杂Dirac半金属之间的Dirac-Weyl磁性结中的各向异性磁输运。我们使用Landauer公式计算电导,发现系统具有非常大的各向异性磁电阻(AMR)。AMR取决于费米能和交换相互作用强度的比值。AMR的起源是外尔半金属中费米面的移动,其机制与传统的自旋相关散射和自旋-轨道相互作用的AMR完全不同。
2016-11-16 cond-mat.mes-hall
Large Magneto-Electric Resistance in the Topological Dirac Semimetal alpha Sn
拓扑量子材料中表面态的自旋-动量锁定可以产生与磁场和电场成线性比例的电阻。这种双线性磁致电阻(BMER)效应为磁存储和磁场感测应用提供了一种全新的方法。然而,到目前为止所证明的影响相对较弱或适用于低温。在拓扑狄拉克半金属α-Sn薄膜中发现了强的室温BMER效应。在硅衬底上溅射生长外延α-Sn薄膜。他们显示BMER响应比先前报道的室温下大10^6倍,也比先前报道的低温下大。这些结果代表了现实BMER应用的重大进展。这些数据也使得第一个表征的三维,费米能级自旋纹理的拓扑表面状态的α-Sn。
2021-07-07 cond-mat.mes-hall
Quantum-oscillation-modulated angular dependences of the positive longitudinal magnetoconductivity and planar Hall effect in Weyl semimetals
采用Landau量子化与Boltzmann方程相结合的方法,研究了Weyl半金属中手征反常的正纵向磁导率(LMC)和平面霍尔效应.研究发现,在弱磁场区,LMC和平面霍尔电导率(PHC)服从$\cos^{6}θ$和$\cos^{5}θ\sin θ$依赖于磁场和电场之间的夹角$θ$.对于更高的磁场,LMC和PHC分别与$\cos^{2}θ$和$\cosθ\sinθ$相关。有趣的是,PHC可以表现出不同的$θ$的量子振荡,由于在$1/B$振荡的手性化学势。当磁场和电场非共线时,LMC和PHC将偏离经典的$B$ -二次依赖关系,即使在弱磁场区也是如此。
2019-01-29 cond-mat.mes-hall
Magnetocaloric effect for the topological semimetal Co$_3$Sn$_2$S$_2$ due to the antiferromagnetic coupling of the bulk and surface spin-polarized phases
实验研究了拓扑磁性Weyl半金属Co$_3$Sn$_2$S$_2$的磁卡效应,发现由体相与表面态反铁磁耦合引起的磁滞反转温度处存在额外磁熵变峰,为反铁磁系统磁制冷应用提供了高可逆性、低能耗的新途径。
2024-10-07 cond-mat.mes-hall
Hinge mode dynamics of periodically driven higher-order Weyl semimetals
我们研究了离散(方脉冲)和连续(余弦)周期性驱动协议的中间驱动频率制度中的立方晶格上的紧束缚自由费米子哈密顿量建模的二阶拓扑材料的铰链模式的频闪动力学。我们分析了该系统的Floquet相位,并表明其准能谱在特定的驱动频率下在大驱动振幅区几乎是无隙的。远离这些频率,缺口quasienergy频谱支持弱分散Floquet铰链模式。在它们附近,这些铰链模式渗透到体中,并最终变得与体模难以区分。我们提供了一个分析,虽然微扰,表达的Floquet哈密顿Floquet微扰理论(FPT)解释了这种现象,并导致这些特殊的频率的解析表达式。我们还表明,在大驱动振幅制度,零能量铰链模式对应的静态紧束缚哈密顿量显示定性不同的动态在这些特殊的频率。我们讨论了可能的局域态密度测量使用扫描隧道显微镜,可以测试我们的理论。
2022-07-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Phonon-induced magnetoresistivity of Weyl semimetal nanowires
我们研究了无无序圆柱形外尔半金属纳米线的纵向磁输运。我们的理论包括一个磁通量$Φ$穿透纳米线和捕获有限曲率的费米弧表面布里渊区通过一个边界角$α$。电子背散射声学声子通过变形势导致有限的电阻率,我们评估通过半经典玻尔兹曼方法。我们发现,低能量的运输是由表面状态,其中运输观测是高度敏感的角度$α$和Aharonov-Bohm相位由于$Φ$。一般的子带色散关系允许一对或两对费米点。在后一种情况下,节点内反向散射是可能的,这意味着比单个费米点对更大的参数电阻率。其结果是,大的和突然的电阻率变化发生在一个给定的子带中的费米点对不同数量的参数区域分离的过渡点。
2021-10-11 cond-mat.mes-hall
Universal magnetotunnel conductance at a Weyl semimetal-layered Chern insulator junction
Indian Institute of Technology Kanpur(坎普尔印度理工学院);International Centre for Theoretical Sciences, Tata Institute of Fundamental Research(塔塔基础科学国际理论中心);Technion - Israel Institute of Technology(以色列理工学院)
研究韦伊尔半金属与层状陈绝缘体界面在磁场作用下的电子输运,发现界面费米弧态的拓扑不匹配导致电导随磁场线性增加并最终饱和,揭示了陈层拓扑电荷泵机制。
2026-04-29 cond-mat.mes-hall
Chiral anomaly and giant magnetochiral anisotropy in noncentrosymmetric Weyl semimetals
我们从理论上提出,巨磁手征各向异性实现外尔半金属在非中心对称晶体作为手征异常的结果。磁手征各向异性是电阻率$ρ$的非线性,其取决于电流$\boldsymbol{I}$和磁场$\boldsymbol{B}$作为$ρ=ρ_0 (1 + γ\boldsymbol{I} \cdot \boldsymbol{B})$,并且可以应用于由$\boldsymbol{B}$控制的整流器器件。导出了非中心对称Weyl半金属中的系数$γ$的计算公式。$γ$的公式表明,磁手征各向异性强烈增强时,化学势被调谐到外尔点,和非中心对称外尔半金属,如TaAs可以表现出更大的磁手征各向异性比在其他材料中观察到的。
2016-09-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Revisiting magnetotransport in Weyl semimetals
该研究重新探究外尔半金属中手征反常诱导的纵向磁电导问题,纠正了仅节点内散射可产生正纵向磁电导的观点,指出需节点间散射才会出现正效应,还发现非均匀体系中应变轴磁场会导致负纵向磁电导和负平面霍尔电导。
2022-01-24 cond-mat.mes-hall
Klein tunneling and magnetoresistance of \textit{p-n} junctions in Weyl semimetals
研究了Weyl半金属弹道\textit{p-n}结的零温电导和磁导。电子输运由\textit{n} -和\textit{p} -区域之间的Klein隧穿介导。在Weyl半金属中实现的手性异常在结的磁导中起着至关重要的作用。除了$\mathbf{B}$和结平面之间的角度很小的场取向之外,在弱和强磁场下,$B$中的磁导是正的和线性的。相反,常规\textit{p-n}结中的磁导总是负的。
2016-08-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Negative magnetoresistance due to conductivity fluctuations in films of the topological semimetal Cd3As2
最近发现的Dirac和Weyl半金属显示不寻常的磁阻现象,包括一个大的,非饱和的,线性的横向磁阻和负的纵向磁阻。后者通常被认为是费米子具有确定手征性的证据。然而,由于无序或不均匀的电流注入,经典机制也可以产生负纵向磁阻。在这里,我们报告上进行的磁输运测量外延薄膜的Cd 3As 2,三维狄拉克半金属。观察到准线性正横向磁电阻和负纵向磁电阻。通过评估不同厚度的薄膜,并通过相关的温度依赖性的载流子密度和迁移率与磁阻特性,我们表明,这两个准线性的正和负的磁阻是由电导率波动。手性异常不需要解释所观察到的特征。
2017-06-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Positive Magneto-conductivity of Weyl Semimetals in the Ultra-quantum Limit
本文数值研究了超量子极限下无序Weyl半金属的磁输运性质。我们发现一个积极的长期无序的磁导率,虽然该系统往往有负的弱短程无序的磁导率。值得注意的是,对于长程无序,即使在弱无序极限下,这种正磁导率也不能用半经典玻尔兹曼输运理论描述,并且高朗道能级辅助的背散射总是很重要的。我们的结果对最近在WSM系统中发现的正磁导率具有重要意义,并指出了两种物理机制:(i)长程关联无序抑制了零朗道能级模之间的背散射;(ii)随着磁场的增加,高朗道能级辅助的背散射也将被抑制。
2015-12-22 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
Magnetotransport in the Weyl semimetal in the quantum limit - the role of the topological surface states
本文从理论上研究了在$E$作用下具有表面边界的Weyl半金属的导磁率||$B$的几何结构,并证明了拓扑表面状态起着至关重要的作用,在磁输运。在两个Weyl节点之间的散射消失的长程无序极限中,电导率在体模型中发散(即,周期性边界条件),因为没有直接的节点间松弛。然而,在表面的存在下,节点间的弛豫总是通过表面状态的调解而发生,这防止了电导率发散。磁场的依赖性也变得非常不同的两种情况下,其中的电导率线性增加,在$B$的表面边界的情况下,在体周期性的情况下,与$B$独立的行为。这是一个有趣的例子,其中相同的系统在表面边界条件和周期边界条件下甚至在宏观尺寸极限下表现出完全不同的性质。在直接谷间散射占主导地位的短程制度,表面状态是无关紧要的,电导率的散装周期性模型的方法。
2016-05-17 cond-mat.mes-hall
Magnetoconductivity of type-II Weyl semimetals
第二类外尔半金属的特征是在低能激发下的倾斜线性色散,模仿外尔费米子,但明显违反了洛伦兹不变性,这具有有趣的量子输运性质。基于晶格模型,数值研究了平行电场和磁场中第二类Weyl半金属的磁导率。我们发现,在高场制度下,反对称破缺的II型Weyl半金属的磁导率的符号取决于磁场的方向,而在弱场制度下,总是得到积极的磁导率无论磁场方向。我们发现弱局域化对杂质势的空间范围很敏感。在时间反演对称破缺的II型Weyl半金属中,由于群速度、Berry曲率和磁场的联合作用,系统沿能带倾斜方向表现出正或负的磁导率.
2017-12-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Negative longitudinal magnetoconductance at weak fields in Weyl semimetals
外尔半金属是提供手征反常的凝聚态实现的拓扑材料。正的纵向磁导在磁场中的二次曲线被认为是这种异常的一种诊断。通过解析求解玻尔兹曼方程,我们表明,在实验相关的半经典制度的弱磁场的磁导可以成为负的。这种效应是由于载流子的Berry相和轨道磁矩的同时存在,并且在足够强的谷间散射下发生。
2020-05-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci