Modulated Helical Metals at Magnetic Domain Walls of Pyrochlore Iridium Oxides
采用垂直于烧绿石晶格（111）方向的等效哈密顿量，研究了烧绿石铱氧化物的自发对称性破缺、金属-绝缘体转变和磁畴壁态的输运性质.新兴的金属畴壁，它具有非常规的拓扑性质与可控和移动的金属层，主机费米表面调制螺旋自旋纹理类似Rashba金属。畴壁费米表面的螺旋性质是实验检测异常霍尔电导率，圆二色性，和光学霍尔电导率下的外部磁场。还讨论了畴壁金属在自旋电流产生和“半金属”导电方面的可能应用。
2015-07-15 cond-mat.str-el
Magnetic Excitations in Non-Collinear Antiferromagnetic Weyl Semimetal $\mathsf{Mn_{3}Sn}$
$\mathsf{Mn_{3}Sn}$作为一种在室温下表现出伴随输运异常的磁性外尔半金属最近引起了相当大的关注。电子能带的拓扑结构、它们与磁基态的关系以及它们的非零Berry曲率是问题的核心。对全磁哈密顿量的研究揭示了这些不寻常的物理性质的其他隐藏方面。在这里，我们报告的全自旋波谱$\mathsf{Mn_{3}Sn}$测量的动量-能量范围内的非弹性中子散射技术。使用线性自旋波理论，我们确定了一个合适的磁哈密顿量，这不仅解释了实验结果，但也稳定了低温螺旋相，符合我们的DFT计算。使用紧束缚方法进一步研究了这种螺旋有序对拓扑能带结构的影响，证实了螺旋相中Weyl点的消除。我们的工作提供了一个罕见的例子之间的紧密耦合的电子和自旋自由度的磁性外尔半金属系统。
2018-11-19 cond-mat.str-el
A Single Pair of Weyl Fermions in Half-metallic EuCd2As2 Semimetal
具有单对Weyl点（WP）的理想Weyl半金属可以通过分裂单个狄拉克点（DP）来产生，通过磁序破缺时间反演对称性。然而，大多数已知的狄拉克半金属都具有一对沿着轴的DP，这是由晶体对称性保护的。在这里，我们证明了一对WP也可以从一对DP生成。使用第一性原理能带结构计算，我们表明，诱导铁磁性的AFM狄拉克半金属EuCd 2 As 2产生一对WP由于其半金属性质。低能量有效哈密顿量的分析表明，这种理想的Weyl半金属是在EuCd2As2中获得的，因为DP非常接近区域中心，铁磁交换分裂足够大，可以推动一对WP合并并在Gamma处湮灭，而另一对则幸存下来。此外，我们预测，与Ba在Eu位合金化可以稳定的铁磁配置，并产生一个单一的Weyl点对，而不施加磁场。
2019-01-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Interplay between disorder and inversion symmetry: Extreme enhancement of the mobility near the Weyl point in BiTeI
我们展示了实验和理论证据，BiTeI主机一种新的无序金属状态命名为扩散螺旋费米液体（DHFL），其特征在于一对同心自旋手性费米表面与可忽略的谷间散射。关键的实验观察是外尔点附近的内部和外部螺旋费米表面之间的迁移率的极端差异和所谓的普遍的霍尔电阻率的标度行为的存在。尽管在自洽玻恩近似下可以定量地解释外尔点附近内费米面迁移率的极端增强，但霍尔电阻率普遍标度的存在表明了它的崩溃，这意味着在独立电子图像之外的内费米面中质量重整化的必要性。
2015-11-05 cond-mat.str-el
Mott Physics on Helical Edges of 2D Topological Insulators
我们研究了自旋轨道相互作用对蜂窝晶格上拓扑绝缘体电子关联的影响。精确的变分Monte Carlo计算表明，增加现场库仑相互作用导致的螺旋边缘金属态的电荷Drude重量的强烈抑制，导致一个假定的莫特过渡从传统的拓扑绝缘体的边缘莫特绝缘体过渡到大块反铁磁绝缘体。中间体拓扑和边缘Mott绝缘体相具有受保护的时间反转对称性的螺旋自旋液体特征。
2010-12-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Helical currents in metallic Rashba strips
研究了零温下Rashba自旋轨道耦合（RSOC）存在时金属平面带中螺旋电流的织构。在非相互作用的情况下，在没有外部电磁源的情况下，我们确定通过精确的数值对角化的单粒子哈密顿量，分布在整个带部分的这些Rashba螺旋电流（RHC）以及他们的符号振荡，作为一个函数的RSOC强度，带宽度，电子填充，和带边界条件。然后，我们研究了由Aharonov-Bohm通量引入到系统中的电荷电流的影响的情况下的环或由电压偏置的情况下的开放带。前者用变分蒙特卡罗方法研究，后者用含时密度矩阵重整化群方法研究。特别是对于由两个，三个和四个耦合链形成的条带，我们展示了这些RHC如何在存在这种感应电荷电流的情况下变化，以及它们在每条链上的自旋向上和自旋向下电子电流之间的差异，有助于解释整个条带的电荷电流分布，无论是自旋守恒还是自旋翻转类型。我们还预测了每个链上的极化电荷电流的外观。最后，我们表明，这些Rashba螺旋电流和它们的衍生功能仍然存在的现场哈伯德排斥，只要系统仍然是金属，在四分之一填充，甚至在半填充的莫特哈伯德金属绝缘体过渡发生大哈伯德排斥。
2016-04-27 cond-mat.str-el
Enhanced moments of Eu in single crystals of the metallic helical antiferromagnet EuCo{2-y}As2
已知具有四重ThCr 2Si 2结构的化合物EuCo{2-y} As 2含有自旋S = 7/2的Eu{+2}离子，其在温度TN = 47 K以下有序化为反铁磁（AFM）固有螺旋结构，其中有序磁矩在四重平面中对齐，垂直于螺旋轴沿c轴，没有来自Co原子的贡献。在这里，我们对单晶的性质进行了详细的研究。在我们的大多数晶体中发现了Eu自旋的增强的有序和有效矩。电子结构计算表明，增强的时刻产生的d带的极化，发生在铁磁Gd金属。电阻率测量表明金属行为。本文报道了几种晶体的低场面内磁化率chi{ab}（T < TN），用统一分子场论（MFT）进行了拟合，并从中提取了Eu-Eu交换作用Jij。磁场H的高场磁化M数据||ab揭示了在更高的磁场下似乎是一阶自旋翻转转变，随后是未知起源的二级变磁转变，然后是另一个二级顺磁（PM）状态转变。对H|| c，磁化强度仅显示出从倾斜AFM到PM状态的二级转变，正如预期的那样。AFM到PM转变的临界场与MFT的预测基本一致。在零和高H的热容Cp测量报告。H的相图||c和H|| ab与T的关系由高场M（H，T）和Cp（H，T）测量值构建。Cp（T，H = 0）的磁性部分Cmag（T，H = 0）被提取并通过MFT在TN以下相当好地拟合，尽管在高达约70 K的Cmag（T）中动态短程AFM顺序是明显的，其中摩尔熵达到其R ln 8的高T极限。
2018-01-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Tunable topological semi-metallic phases in Kondo lattice systems
我们利用拓扑半金属相产生的近藤屏蔽在安德森晶格模型。结果表明，通过引入体电子和传导电子与$f$轨道电子的杂化作用，Anderson晶格模型可以实现所有类型的拓扑半金属相.具体地说，无论是时间反演对称破缺还是反演对称破缺，我们都发现在绝缘相之间总是出现Weyl半金属相、Dirac半金属相或环形半金属相，并且可以通过调节温度或自旋-轨道相互作用来实现。对于导电电子和$f$轨道电子之间具有一般3D自旋轨道杂化的Anderson晶格模型，我们发现在强、弱拓扑绝缘相之间出现Weyl环半金属相.此外，在交换场的存在下，外尔半金属相形成后，两个外尔点的电荷$\pm1$分裂从狄拉克点在时间反转动量。另一方面，当传导电子中包含自旋轨道相互作用时，我们发现当旋转对称性被各向异性跳跃振幅破缺时，出现了带有$\pm2$电荷的双Weyl节点的Weyl半金属相.此外，通过引入Rashba自旋轨道相互作用，可以将带$\pm2$电荷的Weyl半金属相调谐为带$\pm1$电荷的Weyl半金属相.我们的分析表明，具有适当自旋轨道相互作用的Anderson晶格为实现各种拓扑半金属相提供了一个平台
2019-01-11 cond-mat.str-el
Note on the interpretation of magnetic diffraction in NdAlSi: helical or fan?
本文重新分析 NdAlSi 的中子衍射数据，提出扇形磁结构比螺旋磁结构更能一致解释实验结果，并指出该区别对理解材料电磁响应及磁性拓扑相互作用具有重要意义。
2025-06-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Helical metals and insulators and sheet singularity of inflated Berry monopole
我们研究了相互作用的狄拉克物质的新阶段，主机新颖的贝瑞签名。我们预测的拓扑Lifshitz相变所造成的狄拉克锥相交从半金属相螺旋绝缘或金属相的变化。这些螺旋相位提供了无间隙拓扑相位的示例，其中拓扑保护不需要光谱间隙。为了实现节螺旋相，需要考虑各向同性的无限范围的粒子间相互作用。这种相互作用可能是由于电子从玻色子模式的动量守恒散射而出现的。对于密度/赝自旋通道中的排斥/吸引相互作用，系统经历了向螺旋绝缘体相的转变。对于一个有吸引力的密度-密度相互作用，一个新的金属相的形式，主机{ \it节圆}和{ \it节球}，分别在二维和三维。Berry曲率的{ \it片奇点}是三维中节球相的一个特殊特征，它代表了Berry曲率奇点向膨胀曲率的扩展.为了说明这些螺旋相的性质，我们调查朗道水平在金属和绝缘相。我们的研究提供了一个扩展的范例，在相互作用的狄拉克物质，并使一个有趣的连接膨胀的拓扑奇点在宇宙学。
2018-08-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
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
Metallic Interface Emerging at Magnetic Domain Wall of Antiferromagnetic Insulator---Fate of Extinct Weyl Electrons
与普通半导体不同，拓扑绝缘体伴随着由狄拉克型费米子描述的受保护的金属表面。在这里，我们从理论上表明，另一个新兴的二维金属嵌入在大块绝缘体实现在磁畴壁。畴壁长期以来一直被研究作为老式和前沿自旋电子学的成分。畴壁在这里，作为一个看似微不足道的反铁磁绝缘体的接口，紧急实现了一个功能接口，由零模式与强大的二维费米表面，其中烧绿石铱氧化物提出主机凝聚态实现外尔费米子提供这样的例子在低温下保存。钉扎在畴壁的inap态的存在，理论上类似于聚乙炔中的自旋/电荷孤子，并作为隐藏的一维弱Chern绝缘体的边缘被保护，其特征在于零维A类拓扑不变量，解决了在R2 Ir 2 O 7中观察到的实验难题。畴壁实现了电子的量子限制，并提供了一个净均匀磁化，这使得磁控制电子界面输运超越半导体范式。
2014-03-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el quant-ph
Magnetic Photocurrents in Multifold Weyl Fermions
我们研究了手征多重费米子的磁光响应。具体来说，我们表明，他们是理想的候选人观察螺旋磁效应（HME）以前预测的简单外尔费米子。与外尔费米子不同，HME存在于多重费米子中，即使在最简单的情况下，低能色散是线性和球对称的。在这种理想的情况下，我们推导出HME的解析表达式，并发现它与圆形光电流效应成正比;对于现实的参数和考虑到设置的几何形状，HME光电流可能与在多重费米子中观察到的圆形光电流效应大致相同的数量级。额外的非线性和破缺项将破坏量子化，但不会损害HME的观测。
2021-10-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
First-principles calculation of electronic and topological properties of low-dimensional tellurium
Federal University of Goi\'as, Institute of Physics, Campus Samambaia, 74960600 Goi\ ania, Brazil
本研究通过从头原理计算揭示了低维碲的电子与拓扑性质，发现其在不同维度下表现出独特的拓扑特性，包括量子自旋霍尔相和Weyl节点。
2026-02-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Bulk metals with helical surface states
在寻找拓扑绝缘体材料的一系列实验中，最近发现一些非常接近拓扑绝缘体电子态的体金属支持作为拓扑绝缘体的定义特征的相同拓扑表面态。首次在Sb（D. Hsieh等人，Science 323，919（2009）），金属系统中的螺旋表面态似乎对至少轻度无序是稳健的。在这里，我们提出了一个理论研究的性质，这些“螺旋金属”-散装金属螺旋表面状态。我们探讨了在干净和无序系统中，表面态和体态是如何混合的。利用Fano模型，我们发现在一个干净的系统中，螺旋表面态是\emph{not}简单地通过与一个非拓扑寄生金属带的杂化而被吸收。相反，它们被推离与体态在动量和能量上的重叠，在体能带中留下有限寿命的表面共振。此外，在某些情况下，杂交可能导致倍增的表面状态带，在所有情况下保留螺旋特性。弱无序导致非常相似的效果-表面态被推离体的能量带宽，留下有限寿命的表面共振代替原始表面态。
2010-05-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Helical Edge Transport in the ν= 0 Quantum Hall Ferromagnetic State of an Organic Dirac Fermion System
University of Tokyo（东京大学）；Institute for Solid State Physics, University of Tokyo（东京大学固体物理研究所）；National Institute for Materials Science（国立材料科学研究所）；Ewha Womans University（梨花女子大学）
研究在层状有机狄拉克费米子系统中发现ν=0量子反磁铁态的螺旋边缘输运特性，并排除了其他可能的解释。
2025-11-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Absence of Perfect Conductance Quantization of Helical-edge Transport in Graphene under a Strong, Tilted Magnetic Field
在最近的实验中，Young等人[Nature { \bf 505}，528（2014）]观察到金属到绝缘体的转变以及在强倾斜磁场下通过单层石墨烯中的螺旋边缘态的传输。在这样的条件下，块体是磁绝缘体，其可以通过螺旋边缘表现出金属导电性。有人发现，两端电导的螺旋通道偏离预期的量子化值在低温下（$=e^2/h$每边，在零温度）。基于这一观察，我们研究了无序对边缘通道传导的影响。我们表明，与半导体量子阱的情况不同，无序Rashba自旋轨道耦合不会导致背散射，至少导致领先秩序。相反，我们发现缺乏完美的反对齐的螺旋通道中的电子自旋是最有可能的源产生的标量（即自旋无关）杂质的背散射。内在的自旋-轨道耦合和其他时间反演对称性破缺和/或亚晶格宇称破缺电位也导致对沟道电导的（子引导）校正。
2015-10-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Microscopic magnetic phase evolution in the Weyl semimetal Mn$_3$Sn revealed by $μ^+$SR
KTH Royal Institute of Technology（皇家理工学院）；Uppsala University（乌普萨拉大学）；PSI Center for Neutron and Muon Sciences CNM（瑞士保罗谢勒研究所中子与μ子科学中心）；University of Luxembourg（卢森堡大学）；Forschungszentrum Jülich GmbH（于利希研究中心有限公司）；TRIUMF（特利昂夫实验室）；Institut Laue-Langevin（朗之万-桂良研究所）；RWTH Aachen（亚琛工业大学）
本研究通过μ⁺SR技术确定Mn₃Sn的磁相转变温度，发现其低温无静态自旋玻璃态，磁结构受非谐性修饰，磁环境随温度连续演化，揭示了该Weyl半金属的动态磁相行为。
2026-08-31 cond-mat.str-el
Weyl and Dirac semimetals with Z_2 topological charge
利用Clifford代数及其表示理论研究了半金属三维布里渊区中的Gap-closing（Weyl或Dirac）点的稳定性。本文证明了具有时间反演和反射对称性的半金属中，当两个对称变换乘积的平方等于负单位元时，具有$\mathbb{Z}_2$拓扑荷的Weyl点对是稳定的.我们提出了玩具模型的$\mathbb{Z}_2$外尔半金属具有表面模式形成螺旋费米弧。我们还证明了在具有时间反演、反演和SU（2）自旋旋转对称性的半金属中，当时间反演和反演的乘积的平方等于正单位元时，具有$\mathbb{Z}_2$拓扑荷的Dirac点是稳定的.此外，我们还利用Clifford代数简要讨论了超导体中点结点的拓扑稳定性。
2014-06-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Excitonic Phases from Weyl Semi-Metals
具有强自旋轨道耦合的系统，与其他相互作用和能量尺度竞争，为探索物质的新相关相提供了肥沃的操场。外尔半金属是一个例子，在那里的现象导致一个低能量有效的理论，在无质量的线性分散的费米子在三维空间。在没有相互作用的情况下，手征性是一个守恒的量子数，保护半金属物理不受几何不变的扰动。在这封信中，我们表明，相互作用和拓扑结构之间的相互作用产生了一种新的手性激子绝缘体。该状态的特征在于一个复杂的矢量序参量导致外尔节点的间隙。一个显著的特征是它是铁磁性的，序参量的相位决定了感应磁矩的方向。
2012-07-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Tunnelling theory of Weyl semimetals in proximity to a metallic band
本研究通过晶格模型的数值与解析方法，探究了隧穿对时间反演破缺外尔半金属能带结构和费米弧的影响，发现隧穿可增加费米弧长度、产生额外界面态，且相关效应可通过电导及量子振荡实验检测。
2022-12-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Magnetic excitations and interactions in the Weyl ferrimagnet NdAlSi
本文通过高精度中子散射研究Weyl半金属NdAlSi的磁结构与激发谱，结合多种理论建模揭示低对称性Dzyaloshinskii-Moriya相互作用对稳定其螺旋磁基态的关键作用，并约束了Weyl电子手性对磁性的影响。
2024-12-30 cond-mat.str-el
Tuning of Electrical, Magnetic, and Topological Properties of Magnetic Weyl Semimetal Mn$_{3+x}$Ge by Fe doping
本研究通过不同浓度Fe掺杂调控磁性外尔半金属Mn₃₊ₓGe的物性，发现掺杂可改变其电输运行为、增强面内铁磁性并诱导低温自旋玻璃态，且δ=0.30掺杂样品中出现独特拓扑霍尔态，为拓扑磁性材料的物性调控提供了实验依据。
2023-08-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Broken-symmetry phases of interacting nested Weyl and Dirac loops
我们研究相互作用引起的对称性破缺相，可以出现在金属或半金属能带结构与两个嵌套的外尔或狄拉克环。有序相可以是电荷或（伪）自旋密度波类型，或来自环间配对的超导性。对于具有整体PT对称性的哈密顿量，根据动量空间中局部反射对称性的存在与否，给出了两类Weyl环的一般分析。由此产生的密度波相位总是具有较低的总能量，并且可以是金属的、绝缘的或半金属的（具有节环），这取决于环的反射对称性和将一个环映射到另一个环的对称变换。我们将这项研究扩展到嵌套的$\mathbb{Z}_2$节线，其中有序相也包括节点和节链半金属，并自旋狄拉克节线。只有当初始的双环系统是半金属的时，环间配对产生的超导性才能完全能隙。
2018-09-28 cond-mat.str-el
Terahertz conductivity of the magnetic Weyl semimetal Mn$_{3}$Sn films
Mn $_{3}$ Sn是一种非共线的反铁磁体，在室温下表现出很大的反常霍尔效应。据认为，它的异常霍尔电导率的主要贡献来自贝瑞曲率。此外，直流传输和光电发射实验已经证实，Mn $_{3}$ Sn可能是时间反演对称性破缺Weyl半金属的一个例子。由于室温反三角自旋结构中的小但有限的矩，其允许利用外场控制霍尔电流，这种材料在下一代存储器件和THz自旋电子学应用中引起了很大的兴趣。在这项工作中，我们报告了太赫兹范围内的研究取向锰$_{3}$锡薄膜作为温度的函数。在低频率下，我们发现光学电导率可以很好地描述了一个单一的德鲁德振荡器。等离子体频率强烈抑制在一个温度依赖的方式，因为一个进入260 K的螺旋相。这可能与费米面的部分间隙有关，费米面的部分间隙来自沿c轴的平移对称性的破坏。散射率显示二次温度依赖性低于200 K，突出了可能的重要作用，在这种化合物的相互作用。
2019-02-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Chiral magnetic conductivity and surface states of Weyl semimetals in topological insulator ultra-thin film multilayer
我们研究了一个超薄的拓扑绝缘体（TI）多层薄膜作为三维（3D）Weyl半金属模型。我们引入隧穿参数$t_S$，$t_\perp$，和$t_D$，其中前两个参数耦合层相同的薄膜在小和大的动量，和后一个参数耦合相邻的薄膜层沿$z$方向。计算了体系各拓扑相的Chern数，发现对于$t_S,t_D>0$，随着体系从Weyl半金属相向绝缘相转变，隧道参数$t_\perp$由正向负变化.我们进一步研究了在含时磁场存在下系统的手征磁效应。我们计算的手征磁导率的低温依赖性，并表明，它捕获三个不同的阶段的系统分离的高原。此外，我们提出并研究了卟啉薄膜的三维晶格模型，卟啉薄膜是一种已知支持拓扑Frenkel激子边缘态的有机材料。我们表明，该模型具有三维外尔半金属相，也支持二维外尔半金属相。进一步证明了该模型恢复了拓扑绝缘体薄膜多层膜中三维Weyl半金属的模型。从而为模拟拓扑绝缘体薄膜多层膜中的三维Weyl半金属铺平了道路。我们得到了3D模型中的表面态（费米弧）和2D模型中的手征边缘态，并分析了它们的拓扑性质。
2016-05-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
A magnetic Impurity in a Weyl semimetal
利用变分法研究了自旋$1/2$磁性杂质在沿$k_z$轴具有两个Weyl节点的三维Weyl半金属中的近藤屏蔽.当两个Weyl节点的分离消失时，模型简化为3D Dirac半金属。当化学势位于节点$μ=0$时，只有当杂质和传导电子之间的耦合超过临界值时，杂质自旋才被屏蔽。对于有限但小的$μ$，由于低的态密度，杂质自旋被弱束缚，其与$μ^2$成比例，这与在诸如石墨烯和2D螺旋金属的2D狄拉克金属中的情况相反，在2D狄拉克金属中，态密度与$|μ|$成比例。由于自旋-轨道耦合，原点处磁性杂质的自旋$v$ -分量与空间点$\mathbf{r}$处传导电子的自旋$u$ -分量之间的自旋-自旋关联函数$J_{uv}(\mathbf{r})$具有强的各向异性，并按幂律衰减.近藤屏蔽在三维外尔半金属和狄拉克半金属中的主要区别在于在$z$ -轴的空间方向上的相关函数的自旋$x$ -（$y$ -）分量。
2015-11-17 cond-mat.str-el
Generic non-Fermi-liquid behavior of the resistivity in magnets with ferromagnetic, helical, or skyrmionic order
几种相对干净的金属铁磁体以及helimagnet MnSi的电阻率通常被观察到在低温下表现出非费米液体行为。这种行为在有序相和无序相中都有，在磁转变附近和远离磁转变的地方都有，仍然是一个未解决的主要问题。我们推导并讨论了三种新的机制，这些机制是基于电子散射介导的交换（1）铁磁振子或（2）skyrmionic波动，无论是在与弱无序，或（3）helimagnons在干净的系统。由于弱无序系统中的磁转变一般是不连续的，有序相的静态液滴可以存在于无序相中，使得机制在那里也是可行的。我们比较我们的理论结果与现有的实验，并建议额外的实验。
2018-01-16 cond-mat.str-el
Weyl semimetals and superconductors designed in an orbital selective superlattice
我们提出了两个互补的设计原则，工程三维（3D）外尔半金属和超导体在一个层一层的设置，其中包括偶数和奇数奇偶校验轨道交替层-被称为轨道选择性超晶格。这种结构打破了沿超晶格生长轴的镜像对称性，其借助于基面自旋-轨道耦合或无自旋p+ip超导性来稳定3D狄拉克节点。为了探索这一想法，我们开发了一个3D的推广的Halcantine模型和Bogoliubov-de-Gennes（BdG）的哈密顿量的两种情况下，分别，并表明，一个可调的单个或多个Weyl节点与线性分散在所有空间方向上，可以在广泛的参数空间理想地设计。我们还证明了一个单一的螺旋外尔带可以创建在$Γ$ -点的费米能级在超导的情况下，通过缺口的轨道状态，违反其粒子-空穴对称性，而不是任何其他的对称性。最后讨论了我们的结果对实现反常霍尔效应和Majorana束缚态的意义。
2013-07-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Topological insulators with SU(2) Landau levels
通过将自旋为1/2的费米子与SU（2）背景规范场耦合，等效于空间相关的自旋-轨道耦合，构造了三维和四维拓扑绝缘体的连续介质模型.在类朗道规范中得到了平坦朗道能级的高维推广。具有相反螺旋度的2D螺旋狄拉克模式和具有相反手征的3D Weyl模式分别沿第三和第四维空间分离。在开边界上分别出现了稳定的二维螺旋费米面和三维手征费米面。四维朗道能级系统中的电荷泵效应表现为量子化的四维量子霍尔效应。
2013-10-23 cond-mat.str-el hep-th
Dissolution of topological Fermi arcs in a dirty Weyl semimetal
外尔半金属（Weyl semimetals，WSMs）是近年来研究的热点之一，因为它们提供了手征反常的凝聚态实现，具有拓扑保护的费米弧表面态，并维持尖锐的手征外尔准粒子直至临界无序，在临界无序下连续的量子相变（QPT）驱动系统进入金属相.在这里，我们用数值模拟表明，随着无序强度的增加，费米弧逐渐失去其锋利度，并接近WSM-金属QPT它完全溶解到金属浴的散装。预测的拓扑性质的WSM-金属QPT和由此产生的体边界对应跨越这个过渡可以直接观察到角分辨光发射光谱（ARPES）和傅立叶变换扫描隧道显微镜（STM）测量以下的费米弧的连续变形与最近发现的外尔材料的无序度增加。
2017-11-08 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Magnetoresistance and Scaling Laws in Type-II Weyl Semimetal WP_2
具有极大磁阻的拓扑材料表现出电阻率导通行为的预测特征。当施加高于阈值的外部磁场时，电阻率的温度依赖性从金属特性改变为半导体特性时，会发生这种情况。在这里，我们研究的磁输运性质的II型外尔半金属WP 2。我们发现，半经典理论的磁阻是一致的，我们的数据，而不需要调用拓扑表面状态。我们的研究结果在这项工作中提供了一个替代的基础，以了解在拓扑材料的磁电阻的温度依赖性。
2021-08-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Role of axion electrodynamics in Weyl metal: Violation of Wiedemann-Franz law
最近，在$\bm{E} \parallel \bm{B}$（$\bm{E}$：外部电场和$\bm{B}$：外部磁场）下，在$x \sim 3\%$周围的Bi $_{1-x}$ Sb $_{x}$中观察到纵向磁电电导率（LMEC）的增强[Phys.Rev.Lett. { \bf 111}，246603（2013）]，其中建议由$\bm{E} \cdot \bm{B}$项产生与$B^{2}$成比例的增强因子。在本研究中，我们表明，这种$B^{2}$增强不限于LMEC，其中塞贝克和热导率在纵向设置（$\bm{E} \parallel \bm{B}$）预测显示基本上相同的增强成比例的$B^{2}$。特别是，LMEC的$B^{2}$增强因子与纵向热导率的增强因子不同，导致了Wiedemann-Franz（WF）定律的崩溃，这意味着流过无耗散通道的异常电流彼此不同。由于WF定律的崩溃出现，尽管存在电子准粒子，被认为是一个纯粹的拓扑特征（手征异常），外尔金属态不能与朗道的费米液体固定点。我们建议违反WF法律的Weyl金属相，这源于轴子电动力学的另一个标志。
2014-08-30 cond-mat.str-el
Dynamo Effect and Turbulence in Hydrodynamic Weyl Metals
发电机效应是一类在天体中产生和维持磁场的宏观现象。它取决于流体动力学三维运动的传导气体和等离子体，实现高流体动力学和/或磁雷诺数，由于涉及大的长度尺度。现有的实验室实验建模发电机是具有挑战性的，涉及大型设备包含导电流体受到快速螺旋流。在这里，我们建议电子固态材料-特别是流体动力学金属-可以作为一个替代平台，观察发电机效应的某些方面。最近的实验发展的动机，本文重点介绍流体动力学外尔半金属，其中占主导地位的散射机制是由于相互作用。我们推导出纳维-斯托克斯方程以及磁流体动力学方程，该方程描述了在该制度下适当的外尔电子空穴等离子体的传输。我们估计该系统的流体动力学和磁雷诺数。后者是发电机机制的一个关键优点。我们表明，它可以是相对较大的，使观察的电动机感应磁场自举在实验中。最后，我们概括了最简单的发电机不稳定性模型- Ponomarenko发电机-的情况下，流体动力学Weyl半金属和手征异常项降低了阈值磁雷诺数的发电机不稳定性。
2018-08-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Unconventional magneto-resistance, and electronic transition in Mn$_3$Ge Weyl semimetal
外尔半金属因其非零的Berry曲率产生的大的虚拟磁场引起的反常输运效应而闻名。我们对磁性Weyl半金属Mn $_{3}$ Ge在a-b和a-c面的电输运测量结果进行了分析。在低磁场（$B<1.5$ T）下，我们观察到沿所有轴的负纵向磁阻（LMR）。高场LMR沿x轴和z轴表现出不同的行为。在平面霍尔效应（PHE）测量的情况下也观察到类似的趋势。高场LMR沿x轴的性质在200 K附近发生变化。在200 K附近，载流子浓度型占主导地位，并发生金属-半金属转变.这些观察结果表明两个主要结论：（i）Mn $_3$ Ge中的高场LMR是由化合物的金属-半金属性质驱动的。(ii)Mn $_3$ Ge化合物在200 K附近发生能带拓扑跃迁。单晶中子衍射在300 K以下没有显示出磁结构的任何变化。然而，面内晶格参数（a）在230 K附近显示出最大值。因此，在200 K附近电子能带结构的变化可能是由化合物的晶格参数驱动的。
2022-10-26 cond-mat.str-el
Monopole Spin Density Wave States in Magnetic Weyl Semimetals
University of Shanghai for Science and Technology（上海理工大学）
研究磁外尔半金属中拓扑与磁性相互作用，引入单极自旋密度波态，证明其序参量特性，通过晶格模型展示不同SDW序的特征及量子几何张量特性，统一相关理解并为区分磁序提供途径及暗示拓扑自旋电子学应用。
2026-07-17 cond-mat.str-el
Quantum Hall effects in a Weyl Semi-Metal: possible application in pyrochlore Iridates
烧绿石铱酸盐A_2Ir_2O_7具有很强的自旋-轨道耦合和强的相关性，因此引起了人们的广泛兴趣。最近的LDA计算表明，该系统可能是在一个新的三维拓扑半金属相：外尔半金属。这样的系统具有零载流子密度，并且即使在弱磁场中也达到量子极限。本文讨论了该系统在磁场中的两种新的量子效应：压力诱导的反常霍尔效应和磁场在连接具有相反手征的Weyl节点的钉扎波矢处诱导的电荷密度波。给出了外尔半金属反常霍尔系数的一般公式。这两种效应都可以在不久的将来通过实验来探测，并且可以用于检测Weyl半金属相。
2011-05-27 cond-mat.str-el
The Weyl-Mott point: topological and non-Fermi liquid behavior from an isolated Green's function zero
本文提出含Hatsugai-Kohmoto相互作用的Weyl费米子模型，发现Weyl-Mott点（孤立Green函数零点）导致金属边界非费米液体态和绝缘态拓扑能隙，并关联强关联手征反常。
2024-11-20 cond-mat.str-el
Adler-Bell-Jackiw anomaly in Weyl semi-metals: Application to Pyrochlore Iridates
外尔半金属是石墨烯的三维类似物，其中激发的能量是其动量的线性函数。烧绿石铱酸盐$(A_{2}Ir_{2}O_{7})$（A =钇或镧系元素）被证明是这样一个系统的例子，其低能物理由24个Weyl节点描述。一个有趣的可能性是，这些材料提供了一个物理实现的阿德勒-贝尔-杰基异常。本文研究了烧绿石铱酸盐在外加磁场中的性质。我们发现最低朗道能级的色散依赖于外加磁场的方向。因此，平行于磁场施加的电场中的磁导率是高度各向异性的，提供了半金属状态的可检测特征。
2012-08-23 cond-mat.str-el
Coexistence of metallic edge states and anti-ferromagnetic ordering in correlated topological insulators
研究了强库仑相互作用下量子自旋霍尔绝缘体中反铁磁有序的出现及其对螺旋边态的影响。利用动力学平均场论，我们证明了晶格平移对称性的破坏有利于具有非平凡空间调制的磁有序的形成。非均匀磁化的开始使得自旋有序态和拓扑非平凡态共存。拓扑体性质的持久性的一个明确的签名是真正的边缘状态的生存。我们发现，渗透的磁秩序是伴随着逐步重建的子外围层的无隙状态，重新定义系统内的实际拓扑边界。
2018-05-10 cond-mat.str-el
Electrically controllable valence-conduction band reversals in helical trilayer graphene
Weizmann Institute of Science（魏茨曼科学研究所）；Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）；University of Texas at Dallas（德克萨斯大学达拉斯分校）；Stanford University（斯坦福大学）；SLAC National Accelerator Laboratory（斯坦福直线加速器中心）；National Institute for Materials Science（国立材料研究所）
研究揭示了螺旋三重层石墨中电子相互作用驱动的价带与导带周期性反转机制，通过磁阻抗检测发现锯齿状磁性转变及新的磁滞回线，揭示了电子相互作用对自旋、谷度和子晶格三种内部自由度的调控。
2026-03-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
TaIrTe4 a ternary Type-II Weyl semi-metal
在金属凝聚态系统中，原则上可以出现两种不同类型的外尔费米子，要么在外尔节点能量处具有消失的（I型）状态密度，要么具有有限的（II型）状态密度。到目前为止，只有WTe 2和MoTe 2被预测为II型外尔半金属。在这里，我们将TaIrTe 4确定为该拓扑半金属家族的第三个成员。TaIrTe 4具有吸引人的特征，它只有四个分离良好的外尔点，这是对称性所要求的最小值。此外，由此产生的拓扑表面状态-费米弧连接相反手性的外尔节点-延伸到表面布里渊区的约1/3。这种大的动量空间分离对于费米弧的光谱探测和输运实验是非常有利的。
2016-05-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Extreme topological tunability of Weyl-Kondo semimetal to Zeeman coupling
有相当大的兴趣在相关性和拓扑学的交叉，特别是在金属系统。其中突出的问题是如何强关联驱动新的拓扑状态，以及这些状态是否可以容易地控制。本文在非对称非中心对称的近藤晶格模型中研究了塞曼耦合对Weyl-Kondo半金属的影响。一系列不同的和拓扑非平凡的半金属政权被发现，每个包含近藤驱动和费米能量约束外尔节点。节点在小于抑制近藤效应所需的磁场处湮灭。因此，我们证明了一个极端的拓扑可调性，是孤立的强相关性本身的调整。我们的研究结果是重要的强相关系统的实验，并制定了强相关拓扑结构的全局相图的阶段。
2021-05-04 cond-mat.str-el
EuCo2P2: A Model Molecular-Field Helical Heisenberg Antiferromagnet
金属化合物EuCo 2 P2的体心四面体ThCr 2Si 2结构包含Eu自旋7/2先前显示从单晶中子衍射测量，表现出螺旋反铁磁（AFM）结构低于TN = 66.5 K的螺旋轴沿c轴和有序的时刻对齐的ab平面内。在这里，我们报告晶体学，电阻率，热容，磁化强度和磁化率测量单晶的这种化合物。通过对EuCo_2P_2单晶在T < TN温度下的各向异性磁化率、高场磁化强度和磁热容的比较，证明了EuCo_2P_2是一种分子场螺旋海森堡反铁磁体模型. Eu自旋之间的海森堡交换相互作用的值来自于数据。计算了由无各向异性能隙的自旋波激发产生的低T磁热容~ T^3，发现其与晶格热容相当。在费米能的EuCo 2 P2和相关的化合物BaCo 2 P2的状态密度被发现从热容数据是大的，10和16个状态/eV的EuCo 2 P2和BaCo 2 P2，分别为每个公式单元。这些值被增强了约2.5以上的DFT电子结构计算发现的两种化合物的一个因素。计算还发现ab平面内的铁磁Eu-Eu交换相互作用以及最近平面和次最近平面之间的AFM相互作用，与chi{ab}（T < TN）的MFT分析一致。
2016-07-01 cond-mat.str-el
Metallic State in Cubic FeGe beyond its Quantum Phase Transition
我们报告的结果电阻率和结构的调查立方改性的FeGe在高压下。在临界压力$p_c\approx 19$ GPa下，长波长螺旋序（$T_C=280$ K）被抑制。$T_X(p)$的电阻率数据异常，以及在$p_c$以上的宽压力范围内与费米液体行为的强烈偏离表明，$T_C$的抑制与量子临界相变的标准概念不一致。如果考虑零点运动引起的结构无序，高压下金属的基态可以用能带结构计算来描述。在接近$T_C(p)$相线处发生的最短Fe-Ge原子间距离的压力依赖性的不连续变化可以被解释为一阶的能量守恒转变。
2006-06-19 cond-mat.str-el
Signatures of interfacial topological chiral modes via RKKY exchange interaction in Dirac and Weyl systems
本文从理论上研究了磁杂质间的Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida（RKKY）交换相互作用的性质。后者将石墨烯和Weyl半金属中具有相反符号的反转对称性破缺项的两个区域分开。DW是由一个光滑的量子阱主机的一些离散的束缚态，包括一对无间隙，金属零能量模式与相反的手征建模。我们发现这些界面手性束缚态的自旋响应（RKKY交换相互作用），这是强大的量子阱的变形的清晰的签名。
2021-03-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
A pressure-induced topological phase with large Berry curvature in Pb$_{1-x}$Sn$_x$Te
半导体中的能隙是如何闭合的，这一图景已被拓扑概念彻底改变。而不是间隙关闭和立即重新打开，拓扑参数预测，在反演对称性的情况下，由外尔节点保护的金属相在调谐参数（例如，压力$P$）的有限区间内持续存在。当外尔节点相互湮灭时，间隙重新出现。我们报告的证据表明，Pb $_{1-x}$ Sn $_x$ Te表现出这种拓扑金属相。使用压力来调整间隙，我们已经跟踪了费米表面液滴的成核，该液滴的体积随着$P$而快速增长。在金属态，我们观察到一个大的Berry曲率占主导地位的霍尔效应。此外，在相界的绝缘侧观察到巨负磁电阻，与\emph{ab initio}计算一致。结果证实了拓扑金属相的存在，在一个有限的压力区间。
2017-10-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
