Topological Weyl and Node-Line Semimetals in Ferromagnetic Vanadium-Phosphorous-Oxide $β$-V$_2$OPO$_4$ Compound
通过第一性原理计算，我们提出钒磷氧化合物$β$ OPO $_4$中的拓扑半金属特征可以与铁磁基态共存.在这种具有反转对称性的磁系统中，在自旋-轨道耦合存在的情况下，磁化方向能够操纵对称的保护能带结构从节线型变为外尔型.节点线半金属相通过与垂直于磁序的反射不变平面的镜像对称来保护。在由于沿其他方向的磁化而导致的镜像对称破缺内，无间隙节线环将退化为仅一对外尔点，这对外尔点受到沿磁轴的旋转对称性的保护，在动量空间中很大程度上分离。这样的外尔半金属相提供了一个很好的候选者，在凝聚态系统中具有最少数量的外尔点。表面能带计算的结果证实了该化合物的非平凡拓扑结构。这一发现为研究具有时间反演对称性破缺的拓扑半金属，特别是在Weyl半金属中实现量子反常霍尔效应提供了一个现实的候选者.
2017-05-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Gate-tunable ferromagnetism in a van der Waals magnetic semimetal
本研究利用离子栅控技术调控范德华磁性半金属 Cr3Te4 的电子掺杂，发现居里温度、磁各向异性及霍尔效应符号同步非单调演化，揭示其磁性受半金属能带交叉点支配。
2023-04-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Imaging the Ettingshausen effect and cryogenic thermoelectric cooling in a van der Waals semimetal
该研究开发纳米级低温磁热电成像技术，在WTe₂外尔半金属薄片中实现液氦温区的超高埃廷斯豪森效应与绝对冷却，揭示冷却非单调特性及调控机制，为范德华器件的集成微冷却和温度调控提供新途径。
2023-12-10 cond-mat.mes-hall
Nonlinear magneto-optical response across van Hove singularity in a non-centrosymmetric magnetic Weyl semimetal
研究非中心对称磁性外尔半金属中范霍夫奇点对非线性磁光响应的影响，发现磁场产生的磁矩会抑制电子输运并增强空穴输运，从而减弱VHS效应并导致外尔节点附近二阶电导率出现不对称峰或扭折结构。
2024-07-25 cond-mat.mes-hall
Role of boundary conditions, topology and disorder in the chiral magnetic effect in Weyl semimetals
量子场论预言外尔半金属在直流磁场作用下具有一种特殊的纵向电流密度响应。这样的响应函数已被证明是在与一般的结果，显示了在一个平衡系统中的体积电流的消失，在任何真正的材料与晶格在外部磁场。在这里，我们解决了这个明显的矛盾，通过引入一个模型，即使没有外尔节点的电流响应于磁场流动。我们指出，以前推导出的消失CME在消失的实频率的限制是一个假设的系统的周期性边界条件的后果。具有开放边界条件的更现实的系统不受这些约束，并且可以具有非零CME。与最近的工作一致，我们发现有限频率CME是非零的一般情况下，有一个非零的Berry曲率的费米表面。这不需要像Weyl节点那样有拓扑Berry通量。最后，我们研究了在无序存在的情况下，磁场中的微扰理论如何可能更稳定。利用玻恩近似下的标准无序图解法，我们发现在实际的无序系统中，手征磁响应实际上是一种动力学现象，在直流极限下消失。
2016-02-15 cond-mat.mes-hall
Ultrathin Broadband Metasurface Superabsorbers from a van der Waals Semimetal
在可见光和近红外（NIR）中工作的超材料和超表面为下一代用于太阳能收集的光电探测器和器件提供了一条有前途的路线。虽然已经证明了许多使用金属和半导体的超材料和超表面，但在可见-NIR范围内的基于半金属的超表面明显缺失。在这里，我们实验证明了宽带超颖表面超吸收剂的基础上大面积，半金属，范德华PtSe 2薄膜与电磁模拟。我们的研究结果表明，PtSe 2是一种可扩展的半金属，同时具有高指数和高消光在整个可见-近红外范围。因此，由电介质间隔物分隔的反射器上的薄膜PtSe 2可以在400-900 nm范围内吸收> 85%的未图案化情况和~ 97%的优化的2D超颖表面，使其成为迄今为止最强和最薄的宽带完美吸收体之一。我们的研究结果提出了一个可扩展的方法，光电探测和太阳能收获，展示了实际效用的高指数，高消光半金属纳米光学。
2022-08-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Lifshitz transition and van Hove singularity in a Topological Dirac Semimetal
拓扑狄拉克半金属是量子物质的一种新状态，最近作为石墨烯的明显3D版本引起了人们的广泛关注。在本文中，我们报告的电子结构的3D狄拉克半金属Na 3Bi在表面上，揭示了其非平凡的基态的至关重要的结果。我们的研究首次揭示了两个3D狄拉克锥在恒定能量轮廓中经历了作为结合能的函数的拓扑变化，具有Lifshitz点，这在石墨烯的严格3D类似物中是缺失的（换句话说，Na3Bi不是石墨烯的真正3D类似物）。我们的研究结果确定了第一个例子的一个带鞍点奇异的三维狄拉克材料。这与它的2D类似物，如石墨烯和拓扑绝缘体的螺旋狄拉克表面态形成对比。在Na 3Bi中观察到的多个狄拉克节点通过Lifshitz点沿着其晶体旋转轴远离Kramers点连接，这是狄拉克半金属拓扑基态的受保护性质的决定性签名。
2015-03-11 cond-mat.mes-hall
Ferroelectric Semimetals with $α$-Bi/SnSe van der Waals heterostructures and its Topological Currents
本文通过第一性原理和ARPES证明α-Bi/SnSe范德华异质结构利用邻近效应实现自旋-铁电性锁定，并展现出铁电可切换的非线性反常霍尔效应及巨大自旋-电荷转换效率。
2023-11-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Room-temperature van der Waals magnetoresistive memories with data writing by orbital current in the Weyl semimetal TaIrTe4
本研究以贝里曲率偶极子为关键因子，利用外尔半金属TaIrTe4的轨道电流实现TaIrTe4/Fe3GaTe2异质结构的无场垂直磁化翻转，达成室温全电控制的低功耗范德华磁阻存储器，为轨道电子学及磁存储技术提供新方向。
2024-12-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Enhanced thermoelectric performance by van Hove singularities in the density of states of type-II nodal-line semimetals
以“无自旋Mg $_3$ Bi $_2$“为人工材料，采用半解析和第一性原理相结合的方法，研究了拓扑II型单线半金属（NLS）的独特态密度对其热电输运性质的影响.在这样的II型NLS中的DOS在节线的能量附近具有两个范霍夫奇点，这导致与正常金属相比大的$S$值。结合在节线处的线性带（其给出高电导率$σ$），II型NLS可以在节线处呈现相对高的TE功率因数（$\text{PF}=S^2σ$）。特别是，我们发现$\text{PF} \sim 60$ $μ$ W/cmK $^2$在300 K的n型镁$_3$ Bi $_2$通过考虑电子-声子散射，其中的弛豫时间$τ$的载流子可以表示为$τ\propto\text{DOS}^{-1}$的类型II NLS。此外，我们优化参数的TE功率因数的第二类NLS一般采用两个带模型与DOS依赖的弛豫时间近似。我们的研究结果表明，第二类NLS作为一个潜在的高性能TE材料的金属和半金属，这是传统上被认为是不好的TE材料相比，半导体。
2022-04-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantum transport in 3D Weyl semimetals: Is there a metal-insulator transition?
计算了无序环境中三维外尔费米子的输运性质。由此产生的电导率仅取决于费米能和散射率。首先，我们研究了散射率一定时光谱节点处的电导率，得到了从弱无序时的绝缘体到强无序时的金属的连续跃迁。在自洽玻恩近似下，散射率依赖于费米能。那么，对于费米能和散射率为零的情况，电导率的极限不能互换，这是至关重要的。结果，在散射率消失的相中也存在金属行为，并且仅保留量子临界点作为绝缘状态。
2016-12-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Minimal conductivity, topological Berry winding and duality in three-band semimetals
随着石墨烯的发现，无质量相对论量子粒子的物理学最近出现在固体的电子性质中。围绕两个能带的偶然交叉，电子激发描述的外尔方程最初导出的超相对论粒子。类似的三带和四带半金属最近在二维和三维中被发现。石墨烯的显著特征之一是通过拓扑Berry缠绕表征能带交叉，导致异常量子霍尔效应，以及在能带交叉处的有限最小电导率，而电子密度消失。在这里，我们表明，这两个属性是密切相关的：这一结果铺平了道路，直接测量的拓扑性质的半金属。通过考虑三带半金属与一个平面带在二维，我们发现，只有少数支持拓扑Berry相。相同的半金属是唯一在能带交叉处显示非零最小电导率的半金属。最小电导率和拓扑鲁棒性的存在源于底层晶格的性质，这些性质不是由其布洛赫哈密顿量的对称性编码的，而是由对偶性编码的。
2015-03-13 cond-mat.mes-hall
Multi-terminal Conductance at the Surface of a Weyl Semimetal
外尔半金属是一种新的具有无隙光谱的物质拓扑相。其最显著的特征之一是费米弧表面态的存在。在这里，我们报告原子模拟的直流电导和量子霍尔响应的最小外尔半金属。通过使用散射理论，我们表明，一个量子化的霍尔电导与非零的纵向电导出现相关的费米弧表面状态具有显着的鲁棒性，在系统中的高浓度的缺陷。此外，我们预测，一个板的Weyl半金属与破缺的时间反演对称性承担持续电流完全由系统的大小和晶格参数。
2018-03-08 cond-mat.mes-hall
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
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
Quantum oscillations in acoustic phonons in Weyl semimetals
从理论上研究了量子化磁场对三维拓扑Weyl半金属中电子-声子相互作用对长波声学声子能谱的影响.我们发现声子的色散和衰减在低温下随磁场的变化呈现出明显的振荡行为。当费米能处于不同的能区时，这些振荡是不同的。此外，当增加磁场时，外尔谱的范霍夫奇异性可以表现为不同振荡模式之间的过渡。这些声子行为可以提供费米表面形貌和Weyl半金属的相对论特征的可测试指纹。
2020-02-03 cond-mat.mes-hall
Unveiling a crystalline topological insulator in a Weyl semimetal with time-reversal symmetry
我们认为一个自然的概括的晶格模型的周期性阵列的两层，A和B，由傅[物理学评论快报。106，106802（2011）]作为晶体绝缘体的原型。该模型具有时间反演对称性和破缺反演对称性。我们发现，当层内次近邻跳跃ta2，a = A，B消失，该模型支持外尔半金属相的范围很广的剩余模型参数。当考虑ta2的影响时，拓扑结晶绝缘相发生在Weyl半金属内。通过映射到一个有效的外尔哈密顿量，我们得到了一些分析结果的相图以及外尔半金属的光谱中的节点的结构。
2014-06-17 cond-mat.mes-hall
Oscillations of magnetization in topological line-node semimetals
本文从理论上研究了拓扑线结半金属中deHaas-van Alphen振荡的相位。在这些半金属中，载流子的化学势基本上取决于磁场，与具有带接触线的三维金属中的相位相比，这种依赖性改变了振荡的相位。我们的研究结果阐明了最近的实验数据的Berry相的某些电子轨道在ZrSiS，ZrSiTe，和ZrSiSe。
2018-03-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Floquet Weyl Semimetal Induced by Off-Resonant Light
我们提出了一个Floquet Weyl半金属态可以诱导在三维拓扑绝缘体，无论是磁或非共振光的应用。虚光子过程在重正化狄拉克质量中起着关键作用，从而导致在外尔点处带隙消失的拓扑半金属。目前的机制，通过非共振光是完全不同的，通过共振光，后者最近被建议引起的Floquet拓扑状态在普通带绝缘体。
2013-09-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Topological origin of edge states in two-dimensional inversion-symmetric insulators and semimetals
对称性在识别和表征物质的拓扑状态中起着至关重要的作用。在这里，我们分类拓扑二维（2D）绝缘体和半金属消失的自旋轨道耦合使用时间反演（$\mathcal{T}$）和反转（$\mathcal{I}$）对称性。这使我们能够将$\mathcal{I}$和$\mathcal{T}$对称2D绝缘体中的边缘态的存在联系起来，根据Altland-Zirnbauer表，这些边缘态在拓扑上是平凡的，而$\mathbb{Z}_2$是$\mathbb{Z}_2$拓扑不变量。该不变量与Zak相位的量化直接相关。它还预测了一般存在的边缘状态的狄拉克半金属，在手征对称性的情况下。然后，我们将我们的研究结果应用到双层黑磷，并显示发生栅极诱导的拓扑相变，其中的$\mathbb{Z}_2$不变的变化。
2016-12-13 cond-mat.mes-hall
Magnetization of topological line-node semimetals
利用拓扑线结半金属的节线附近电子的朗道能级的近似表达式，得到了该半金属在任意形状的线上的磁化强度公式.研究还表明，在这些材料中，化学势对磁场的依赖性可以很强，这种依赖性可以从根本上影响deHaas-van Alphen振荡。所得结果适用于菱面体石墨，这是一种线结半金属。对于这种材料，我们发现它的磁化率的温度和磁场的依赖性。
2018-01-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Linear magnetoconductivity in an intrinsic topological Weyl semimetal
在拓扑半金属中寻找手性电荷守恒破坏的信号激发了人们对磁输运的研究热情。其中一个悬而未决的问题是，当费米能穿过外尔节点时，半金属相的电导率如何依赖于磁场。在这里，我们研究的纵向和横向的磁导率的拓扑Weyl半金属附近的Weyl节点的帮助下，包括所有的拓扑半金属属性的两个节点的模型。在半金属相中，费米能在磁场中只穿过朗道0带。对于一个有限的潜在范围内的杂质，它被发现，无论是纵向和横向磁导率是积极的和线性的外尔节点，导致各向异性和负的磁阻。纵向磁导率取决于杂质的电势范围。在零电场下，纵电导率仍然是有限的，即使态密度在外尔节点处消失。建立了线性磁导率与内禀拓扑Weyl半金属相之间的关系。
2016-05-27 cond-mat.mes-hall
Nernst effect in Dirac and inversion-asymmetric Weyl semimetals
本文计算了拓扑Dirac半金属Cd$_3$As$_2$和反演不对称Weyl半金属的Nernst响应，发现前者由反常Nernst效应主导，后者由常规Nernst效应主导，为相关实验提供了理论支持。
2017-11-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Optical conductivity of topological semimetal Nb$_{2n+1}$Si$_n$Te$_{4n+2}$
Chungbuk National University（忠北国立大学）
研究拓扑半金属Nb$_{2n+1}$Si$_n$Te$_{4n+2}$的线性光学导电性，揭示零温下导体重量的各向异性及低频范围内干涉带导电性的频率依赖性。
2026-09-03 cond-mat.mes-hall
Superconductivity and a van Hove singularity confined to the surface of a topological semimetal
本文首次在拓扑半金属ZrAs2表面发现二维超导态及BKT相变，并揭示表面范霍夫奇点增强电子关联从而稳定超导的机制。
2025-02-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Shubnikov-de Haas and de Haas-van Alphen oscillations in topological semimetal CaAl4
本文报道了具有$C2/m$结构的CaAl $_4$单晶的低温磁输运性质。CaAl $_4$在2.5 K和14 T下表现出较大的非饱和磁电阻$\sim$ 3000 $\%$。观察到非线性霍尔电阻率，这表明了多带特性。第一性原理计算表明，CaAl $_4$中存在电子-空穴补偿和复杂的费米面，过于简化的载流子迁移率的双带模型不能完全适用.在B//c和B//ab组态下观察到了明显的量子振荡，并通过多带Lifshitz-Kosevich公式拟合提取了非平凡Berry相位.利用Shubnikov-de Haas振荡、de Haas-van Alphen振荡和第一性原理计算，得到了一个电子型准二维费米面.计算结果还表明，CaAl $_4$在$Z$ - $Γ$ - $L$平面上的$Γ$点附近具有Dirac节线型能带结构，并受到镜像对称性、空间反演对称性和时间反演对称性的保护.一旦自旋-轨道耦合被包括在内，交叉的节线打开一个可以忽略的间隙（小于3 meV）。在电子型费米表面中也发现了开轨道拓扑结构，这被认为有助于增强所观察到的磁阻。
2018-11-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Direction-dependent magnetoelectric conductivity from dipolar topological semimetals
Shiv Nadar Institution of Eminence（希夫纳达尔卓越机构）
本研究计算了涡旋节线环和霍普夫半金属的磁电导率，发现偶极贝里曲率产生方向依赖的奇次磁场响应，区别于单极型半金属。
2026-10-21 cond-mat.mes-hall hep-th
Line-Node Dirac Semimetal and Topological Insulating Phase in Noncentrosymmetric Pnictides CaAgX (X = P, As)
两个非中心对称的三元磷属元素，CaAgP和CaAgAs，被报道为拓扑线节点半金属保护的镜面反射对称性。在动量空间中，带隙在一个圆上消失，表面态出现在圆内。将这项研究扩展到自旋轨道耦合系统表明，与CaAgP相比，在CaAgAs中通过大的自旋轨道相互作用诱导了大量的带隙。所得到的状态是一个拓扑绝缘体，其中Z2拓扑不变量由1; 000给出。为了阐明不具有空间反演对称性的时间反演不变系统的Z2拓扑不变量，我们引入了一种计算镜像反射不变系统的线节点和拓扑绝缘体的不变量的方法.
2015-11-19 cond-mat.mes-hall
Torsional chiral magnetic effect in Weyl semimetal with topological defect
我们提出了一种类似于手征磁效应的外尔半金属中晶格位错引起的扭转响应，即由螺位错或刃位错引起的虚构磁场诱导电荷电流。我们表明，在鲜明的对比，通常的手征磁效应消失在真正的固态材料，扭转手征磁效应存在，即使是现实的晶格模型，这意味着实验检测的效果，通过SQUID或非局部电阻率测量外尔半金属材料。
2016-03-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci hep-th
Ballistic transport in disordered Dirac and Weyl semimetals
研究了无序点结半金属中Dirac和Weyl电子的动力学行为。通过格点模型的波包动力学模拟，展示了输运的弹道特征。我们发现，弹道输运生存下相当大的强度的无序的半金属-金属的过渡点，这表明点节点半金属对无序的鲁棒性。我们还可视化的鲁棒性的节点和线性色散下破坏平移对称。波包的速度随着无序度的增加而减慢，并在接近无序度的临界值时消失，从而成为序参量。所得到的波包速度的临界行为与标度猜想所预言的一致。
2020-06-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Theory of moiré magnetism and multi-domain spin textures in twisted Mott insulator - semimetal heterobilayers
该研究针对范德华异质结实验进展，通过推导有效自旋模型与蒙特卡洛模拟，探究莫特绝缘体-半金属莫尔超晶格的涌现磁性，揭示堆叠依赖的层间近藤作用对多畴磁有序的调控机制。
2024-03-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Non-vanishing Density of States in Disordered Weyl Semimetals
Louisiana State University（路易斯安那州立大学）
通过完整鞍点计算（含瞬子与涨落），解决了外尔半金属中零能态密度是否为零的争议，证明其在任意无序强度下有限，并与精确数值在四个数量级上吻合。
2026-09-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
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
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
Effects of time-periodic drive in the linear response for planar-Hall set-ups with Weyl and multi-Weyl semimetals
研究时间周期性驱动对Weyl和多Weyl半金属在平面霍尔装置中线性响应的影响，揭示其拓扑特性在传输性质中的表现。
2025-09-24 cond-mat.mes-hall
Axionic Instability of Periodic Weyl-Semimetal Superstructures
本研究揭示Weyl半金属超结构中费米面嵌套与库仑相互作用可驱动自发手性对称破缺，形成无平移对称破缺的动力学轴子绝缘体态，并在磁性掺杂Bi₂Se₃中提出轴子凝聚稳定磁化螺旋序的实现方案。
2024-04-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Finite-size topological phases from semimetals
本研究证明外尔半金属薄膜可实现不同于三维和二维分类的有限尺寸拓扑相，具有体拓扑响应与准(3-2)d费米弧共存的新体-边界对应，并在少层MoTe2中实现，为未来研究铺路。
2024-09-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Coexistence of New Fermions in Topological Semimetal TaS
我们从理论上提出，在没有自旋轨道耦合（SOC）的情况下，TaS单晶是一种新型的拓扑半金属，具有环形无带隙节线和三重简并点（TDP）。在SOC存在时，每个TDP沿动量空间的高对称线分裂为4个TDP，其中一个节环由于镜像对称性的保护而保持闭合，另一个节环则完全敞开并转变为6对具有相反手征性的Weyl点（WP）.讨论了投影面的电子结构，观察到了独特的费米弧，以及手性随投影方向的变化而保持或消失。在（010）投影表面上，可以观察到Lifshitz转变。这种新型拓扑半金属TaS是稳定的、实验上可实现的，而且TaS中拓扑节线、WP和TDPs态的共存使其成为研究不同类型拓扑费米子之间相互作用的潜在候选者。
2017-05-15 cond-mat.mes-hall
Evolution of Pair Correlation Symmetries and Supercurrent Reversal in Tilted Weyl Semimetals
研究了具有倾斜色散关系的弹道外尔半金属系统中超导对关联的有效对称性分布和电荷超电流的流动。利用微观方法在弹道制度，从两个相反的赝自旋和等赝自旋声子介导的相反自旋电子-电子耦合，我们计算的反常格林函数研究各种超导对关联，Weyl半金属系统可能发展。动量空间分布表明，通过适当地控制Weyl半金属系统的参数，包括倾斜参数，偶宇称s波（奇宇称p波）超导关联的有效对称类可以转换为由等赝自旋和反赝自旋通道组成的d波（f波）对称类.我们还发现，在弹道外尔约瑟夫森结中的超导电流可以消失或切换方向，这取决于倾斜的外尔锥，除了相关参数的外尔半金属和结的特点。我们发现，反演对称性破缺项引入的过渡，导致在零差异的宏观相位的超导段之间的自偏置电流的外观，创建一个phi 0约瑟夫森状态。外尔半金属系统示出提供几个实验可调参数，以控制感应到电流的相位关系的高次谐波。
2020-01-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Linear magnetochiral effect in Weyl semimetals
我们提出了线性磁手征效应的可能性，在时间反演打破外尔半金属。一般的磁手效应包括在一个同时线性依赖的磁输运系数与磁场和动量矢量。这种同时依赖性是由Onsager互易关系所允许的，作为外尔节点之间的分离向量，该向量起着这样的作用。作为一个侧面的结果，我们发现一个非零的积极的纵向磁导率费米能量以上的点，外尔节点的手征是全球性的损失。
2016-10-26 cond-mat.mes-hall hep-th
Chiral anomaly as origin of planar Hall effect in Weyl semimetals
该研究聚焦外尔半金属中的新奇输运效应，揭示手性反常与非平庸贝里曲率可引发平面霍尔效应，通过准经典分析给出两类外尔半金属的可检验实验特征。
2017-09-27 cond-mat.mes-hall
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
The Fermi gerbe of Weyl semimetals
在间隙拓扑中，Hilbert空间上的无界自伴Fredholm算子具有整数的第三同伦群。我们实现的发电机明确，使用一个家庭的狄拉克运营商的半线，这自然会出现在外尔半金属在固态物理。一个“费米gerbe”几何编码离散的光谱数据的家庭之间的基本光谱间隙插值。它的非零Dixmier-Douady不变量保护插值的完整性，从而提供外尔半金属的费米表面的拓扑保护。
2021-05-19 cond-mat.mes-hall hep-th math-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
Effective Tight-Binding Model of Compensated Ferrimagnetic Weyl Semimetal with Spontaneous Orbital Magnetization
本文提出了补偿型亚铁磁inverse-Heusler晶格Ti$_{2}$MnAl的有效紧束缚模型，计算了其能谱、Weyl点配置和反常Hall电导率，发现Weyl点处存在有限轨道磁化与消失的自旋磁化，且磁矩可由外磁场控制。
2023-04-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Fermion condensation around a Coulomb impurity in a Weyl semimetal as a manifestation of the Landau zero-charge problem
一个库仑杂质放在一个未掺杂的外尔半金属自发地包围着自己的凝聚外尔费米子云。我们研究了这个系统内的T-Fermi近似。我们发现该系统的基态是电中性的，并表现出实验上可达到的朗道零电荷效应：杂质电荷在任何有限距离处被屏蔽掉。具体来说，我们将展示如何在此限制的Escheras费米方程的静电势转换成盖尔曼低方程的电荷。
2012-05-31 cond-mat.mes-hall hep-th nucl-th
Quantized electrochemical transport in Weyl semimetals
我们证明了在外加电场和化学势梯度的作用下，在没有反转和镜像对称的Weyl半金属中可以诱导出拓扑电流。我们推导了非线性电导率张量的解析表达式，并表明当费米能级接近外尔节点时，它几乎是量子化的。当范霍夫点远大于最大费米能级时，能带结构可用两个线性色散的手征相反的外尔费米子来描述。在这种情况下，电化学响应是完全量子化的基本常数和散射时间，它可以用来直接测量Weyl点的拓扑电荷。我们表明，电化学手征电流可能来自电磁作用类似于轴子电动力学，其中位置相关的手征费米能级起着轴子场的作用。这就假定我们的结果是手征反常的直接结果。
2020-12-16 cond-mat.mes-hall
Unexpected Zero Bias Conductance Peak on the Topological Semimetal Sb(111) with a Broken Bilayer
长期以来寻求的马约拉纳费米子有望在拓扑超导体异质结构中表现为零偏压电导峰（ZBCP）。作为这种异质结构的一个有前途的平台，我们研究了拓扑半金属Sb（111）的解理表面，使用扫描隧道显微镜和光谱。值得注意的是，我们发现一个强大的ZBCP的解理表面的一些梯田，虽然没有超导体。利用准粒子干涉成像、朗道能级谱和密度泛函理论，我们证明了ZBCP起源于由次表面层错推高到费米能级的van Hove奇点。在对新的马约拉纳费米子系统提出要求的冲刺中，我们的发现强调了使用本地探针和详细建模来彻底检查晶体缺陷的重要性，这些缺陷可能会导致与马约拉纳物理学无关的微不足道的ZBCP。
2018-10-31 cond-mat.mes-hall
The optical absorption in indirect semiconductor to semimetal PtSe2 arises from direct transitions
该研究通过定量比较实验与DFT模拟，证明PtSe2的光吸收源于直接跃迁，而非间接跃迁，并揭示了半导体到半金属转变及堆叠和激子的影响。
2024-08-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Higher Rank Chiral Fermions in 3D Weyl Semimetals
我们报道了具有镜像对称性的三维时反不变量Weyl半金属的奇异响应特性。尽管有一个消失的异常霍尔系数，我们发现，由四个外尔节点形成的动量空间四极矩确定的系数的混合\emph{electromagnetic charge-stress}响应，其中动量流垂直于施加的电场，和电荷积累在某些类型的晶格缺陷。这种响应在三维空间中用一个混合的类陈-西蒙斯项来描述，它把一个秩为2的规范场耦合到通常的电磁规范场。在某些二维表面的散装三维外尔半金属，我们发现我们将所谓的秩-2手征费米子，与$ω=k_x k_y$分散。本征二维二阶手征费米子具有混合的电荷-动量异常，该异常被三维系统的体积所抵消。
2021-02-17 cond-mat.mes-hall hep-th
Anomalous sound attenuation in Weyl semimetals in magnetic and pseudomagnetic fields
本文研究Weyl半金属在磁场或应变赝磁场下的声衰减，发现场通常降低吸收，但在非对称节点材料中可产生依赖方向的磁声二色性，甚至导致微弱增强。
2023-09-02 cond-mat.mes-hall
Nonperturbative Topological Current in Weyl and Dirac Semimetals in Laser Fields
在动力学理论的框架下，我们非微扰地研究了强椭圆偏振激光场在Weyl和Dirac半金属中产生的反常霍尔电流及其高次谐波。我们发现了一个新的微扰和非微扰制度之间的交叉，其特征在于电场强度$\mathcal{E}^{*}= \frac{μω}{ 2 e v_F}$（$ω$：激光频率，$μ$：费米能量，$v_F$：费米速度）。在微扰制度，反常霍尔电流平方依赖于磁场强度（$\mathcal{E}$），而高阶校正，以及高次谐波，消失在零温度。在非微扰区，反常霍尔电流饱和并衰减为$(\log{\mathcal{E}})/\mathcal{E}$，而当面内旋转对称性破缺时，产生偶次高次谐波。基于Boltzmann方程的解析解，我们揭示了这种尖锐交叉的拓扑起源：在微扰和非微扰区域的虚拟运动中，Weyl粒子分别处于费米球内部或外部.我们的研究结果建立了一个新的非线性响应内在地连接到拓扑结构，特征外尔和狄拉克半金属。
2020-08-10 cond-mat.mes-hall
Charge-spin conversion signal in WTe2 van der Waals hybrid devices with a geometrical design
在拓扑半金属中通过电荷-自旋转换有效地产生和控制自旋极化对于未来的自旋电子学和量子技术是期望的。在这里，我们报告了在具有几何设计的Weyl半金属候选WTe 2混合石墨烯器件中测量的电荷-自旋转换（CSC）信号。值得注意的是，石墨烯自旋阀通道上的WTe 2的几何角度产生对对称和反对称CSC信号分量的贡献。在不同的栅极电压和铁磁体磁化强度下的CSC信号的自旋进动测量显示了室温下WTe 2中CSC的鲁棒性。这些结果对异质结器件的设计和二维自旋电子学电路的结构设计具有一定的指导意义。
2020-11-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
