Mirror Chern Bands and Weyl Nodal Loops in Altermagnets
本文研究交变磁体中磁矩方向对拓扑电子能谱的影响，发现面外磁矩下二维体系经SOC打开狄拉克交叉能隙形成镜面陈能带并实现量子自旋霍尔效应，三维体系则形成受镜面对称保护的外尔节线环。
2025-03-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Type-II Mirror Chern Insulator in Altermagnets
Tata Institute of Fundamental Research（塔塔基础研究所）
该研究在二维反常磁体中预测了由镜像对称性保护、边缘模式动量分离的II型镜像陈绝缘体，提出PbSe/$\text{V}_2\text{Se}_2\text{O}$异质双层为候选实现材料，拓展了拓扑相的实现途径。
2026-08-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Light-induced odd-parity altermagnets on dimerized lattices
Sun Yat-sen University（中山大学）；Quantum Science Center of Guangdong-Hong Kong-Macao Greater Bay Area (Guangdong)（粤港澳大湾区量子科学中心（广东））
本研究通过圆极化光将双键晶格上的柱状PT对称反铁磁体转化为奇自旋奇偶性p波反铁磁体，展示了其在陈绝缘体和魏尔半金属中的应用潜力。
2026-02-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Extended s-wave altermagnets
Universität Würzburg（维尔茨堡大学）
本文提出扩展的s波替代铁磁体(sAMs)作为一类具有完全能隙、自旋补偿和自旋极化能带的磁态，通过谷交换对称性形成，并展示其在量子磁体中的识别原则。
2026-05-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Néel-Vector-Orientation Induced Direction-Robust Spin Filtering in Two-Dimensional Altermagnets
Shandong Institute of Advanced Technology（山东高等技术研究院）；Macao Polytechnic University（澳门理工大学）；Institute for Advanced Technology, Shandong University（山东大学先进技术研究院）；Uppsala University（乌普萨拉大学）
通过能斯矢量取向诱导对称性降低，将补偿的交替磁体威耳施特拉斯半金属转化为内在反铁磁半金属。
2026-08-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Spin-Selective Second-Order Topological Insulators Enabling Cornertronics in 2D Altermagnets
本研究通过有效模型和第一性原理计算，在二维交错磁体中实现自旋-角锁定的二阶拓扑绝缘体，并预测了CrO和Cr$_2$Se$_2$O为候选材料，为角电子学与拓扑自旋电子学耦合提供新途径。
2025-10-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Optical Conductivity of Weyl Semimetals and Signatures of the Gapped Semimetal Phase Transition
三维狄拉克锥的带间光学响应与光子能量（$Ω$）成线性关系。在这里，我们研究的带间响应的演化模型哈密顿量，其中包含狄拉克，外尔和带隙半金属相。在纯狄拉克的情况下，观察到一个单一的线性依赖，而在外尔阶段，我们发现两个准线性区域具有不同的斜率。这些区域也不同于大的- $Ω$依赖性。当接近外尔相（WSM）和带隙相之间的边界时，低$Ω$响应的斜率增加，而其应用的光子能量范围减小。在相边界处，获得平方根行为，随后在带隙半金属相中得到带隙响应。的状态的密度平行于这些行为与线性规律取代的二次行为在WSM阶段和平方根的依赖性在相边界改变为$|ω|^{3/2}$。发现低温（$T$）和/或小化学势（$μ$）下的带内（Drude）响应的光谱权重从WSM相中的$T^2$（$μ^2$）变为相边界处的$T^{3/2}$（$|μ|^{3/2}$）。
2016-03-11 cond-mat.mes-hall
Topological transition from nodal to nodeless Zeeman splitting in altermagnets
本文研究了自旋-轨道耦合下交变磁体的晶体环境对磁性和电子性质的影响，发现能带Zeeman劈裂具有受对称性保护的节线，并揭示了垂直磁场引发节线坍缩与Weyl pinch points湮灭的拓扑转变本质。
2024-01-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Two-dimensional higher-order Weyl semimetals
College of Physics, Hebei Normal University（河北师范大学物理学院）；International Center for Quantum Materials, School of Physics, Peking University（北京大学物理学院量子材料国际中心）；Hefei National Laboratory（合肥国家实验室）
研究通过三明治拓扑绝缘体与d波altmagnet耦合，实现二维高阶威利半金属，具有螺旋边缘态和拓扑角态。
2025-02-19 cond-mat.mes-hall
Emergence of Gapped Bulk and Metallic Side Walls in the Zeroth Landau level in Dirac and Weyl semimetals
最近的输运实验揭示了外尔半金属在量子极限下的纵向磁电阻激活，表明在强磁场中手征反常被击穿。在这里，我们提供了一个通用的机制缺口零手征朗道水平适用于狄拉克和外尔半金属。结果表明，当磁轴垂直于Dirac/Weyl节点间距，且磁场长度的倒数$l_B^{-1}$与节点间距尺度$Δk$相当时，零朗道能级是反交叉的.在Weyl半金属中，由于$l_B^{-1}>Δk$区和$l_B^{-1}<Δk$区的交叉，诱导的体隙在超过阈值场后迅速增大，而在Dirac系统中则没有阈值且是非单调的.我们还发现，狄拉克和可能的外尔系统主机之间的第零朗道水平的对向传播的边缘状态，导致金属侧壁和零霍尔电导的状态。
2017-11-22 cond-mat.mes-hall
Time-reversal-broken Weyl semimetal in the Hofstadter regime
我们研究了在轨道磁场$B$中的时间反演破缺三维Weyl半金属（WSM）的晶格模型的相图，其中每个单胞的磁通量为$p/q$（$0\le p \le q-1$），具有最小的晶体对称性。我们发现几个有趣的阶段：（i）具有$2q$、$4q$、$6q$和$8q$ Weyl节点和相应的表面费米弧的WSM相，（ii）层状陈氏绝缘（LCI）相，在体中有间隙，但具有无间隙表面态，（iii）其中一些体带与Weyl节点无间隙，与有间隙但拓扑非平凡的其它体带共存的相，与一个LCI相，（iv）一个新的间隙平凡绝缘相（I PDMATHAMT）与（非拓扑）反传播的表面状态，这可能是缺口的晶体对称性的情况下。重要的是，我们能够获得的相位边界解析所有$p,q$。分析$p=1$和非常大的$q$的间隙使我们能够顺利地获得零场极限，即使$q=1, B=0$和$q\to\infty, B\to 0$的相图看起来非常不同。
2022-01-11 cond-mat.mes-hall
Spin-polarized Specular Andreev Reflections in Altermagnets
本文从理论上证明交变磁体-超导体界面可稳定产生镜面安德烈夫反射，并利用其自旋极化特性设计出兼具库珀对分离与自旋分束功能的器件，以正非局域电导和正噪声交叉关联作为实验判据。
2025-04-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Field manipulation of Weyl modes in an ideal Dirac semimetal
Beihang University（北京航空航天大学）；Wuhan National High Magnetic Field Center and School of Physics, Huazhong University of Science and Technology（华中科技大学物理学院及武汉国家高磁场科学中心）；School of Physics and Key Laboratory of the Ministry of Education, Southeast University（东南大学物理学院及教育部重点实验室）
通过调节磁场实现理想狄拉克半金属中多重韦伊尔模，揭示了在交织对称性和时间反演破缺下的不同韦伊尔模特性。
2025-12-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Topological magnons in a collinear altermagnet
School of Physics, Sun Yat-sen University（中山大学物理学院）
本研究提出共线反铁磁体拓扑磁振子模型，无需DMI即可实现外尔与节线磁振子，发现非零自旋能斯特效应，算出可经EdH效应探测的拓扑诱导微分旋磁比。
2025-02-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Anomalous thermoelectric and thermal Hall effects in irradiated altermagnets
School of Science, Jiangsu University of Science and Technology（江苏科技大学理学院）；State Key Laboratory of Quantum Functional Materials, Department of Physics, and Guangdong Basic Research Center of Excellence for Quantum Science, Southern University of Science and Technology (SUSTech)（南方科技大学量子功能材料国家重点实验室、物理系及广东省量子科学基础研究中心）；Division of Physics and Applied Physics, School of Physical and Mathematical Sciences, Nanyang Technological University（南洋理工大学物理与数学科学学院物理与应用物理系）
研究通过辐照将d波交替磁体转变为陈绝缘体，并揭示其异常热电和热霍尔效应，发现低温下热电霍尔系数随温度线性变化，但在能隙处出现显著峰谷，表明其为拓扑特征的敏感探针。
2026-09-28 cond-mat.mes-hall
Sound Induced Hall Currents in Weyl Exciton Insulators
Tsung-Dao Lee Institute, Shanghai Jiao Tong University（李政道研究所，上海交通大学）；School of Physics and Astronomy, Shanghai Jiao Tong University（物理与天文学院，上海交通大学）
研究外尔激子绝缘体中的输运，基于低能哈密顿量发展半经典波包理论，发现声致霍尔电流，其源于质量诱导贝里结构，为外尔激子序提供直接探针及相互作用产生质量的输运特征。
2026-07-28 cond-mat.mes-hall
Interplay between altermagnetism and topological superconductivity on an unconventional superconducting platform
提出理论模型研究交错磁性与p波超导的相互作用，发现可通过d波交错磁参数调控拓扑相变，实现马约拉纳边缘模式，为非常规超导体提供新平台。
2025-08-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Fate of Fermi-arc States in Gapped Weyl Semimetals under Long-ranged Interactions
对于非相互作用的外尔半金属，当体单粒子能谱中存在无带隙外尔节点时，费米弧表面态可以产生。然而，在存在电子相关性的情况下，不清楚这种体边界对应是否仍然成立。最近，新的关联相预计将出现在WSM与长程相互作用，其中体Weyl节点可以缺口，但不破坏其拓扑性质。在这里，我们探讨的费米弧状态的影响下，这种长程相互作用的命运。映射到一个一维的相互作用的苏-Schrieffer-Heeger（SSH）模型与两个开放端的系统后，我们采用数值精确对角化来解决的问题是否费米弧状态将被修改。通过将我们的数据外推到热力学极限，我们发现对于那些给出非相互作用费米弧态的动量，相应SSH模型的零能边缘态仍然存在。此外，这一观察适用于单粒子和集体边缘激发。由于这些边缘态的轨迹构成费米弧，因此证明了费米弧态对长程相互作用的鲁棒性。特别是单粒子性质的费米弧，即使外尔节点处的单粒子能隙因相互作用而打开，也能继续存在。我们的结果说明了微妙的相互作用WSM的拓扑相位识别和显示的局限性的方法简单地通过检查单粒子谱的节点结构。
2020-07-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quantum anomalous Hall conductivity in altermagnets under applied magnetic field
International Research Centre Magtop, Institute of Physics, Polish Academy of Sciences（波兰科学院物理研究所）；Department of Physics, University of Guilan（吉尔兰大学物理系）；Institute of Physics, Polish Academy of Sciences（波兰科学院物理研究所）
本文研究二维Lieb晶格上d波交变磁体在外磁场下出现量子反常霍尔电导的机制，通过谷依赖拓扑和贝里曲率分析揭示了总陈数为±1的全能隙相，并展示了快速磁控量子反常霍尔效应的可能性。
2026-04-02 cond-mat.mes-hall
Distinguishing the gapped and Weyl semimetal scenario in ZrTe$_5$: insights from an effective two-band model
本文研究了一个低能双带模型的静态和动态输运性质。Martino等人[PRL 122，217402（2019），arXiv：1905.00280]，具有各向异性面内线性动量依赖性和抛物线面外色散。该模型扩展到包括一个负的带隙，这导致出现的外尔半金属（WSM）状态，而不是带隙的半金属（GSM）状态时，带隙是积极的。我们计算并比较了GSM和WSM的零频和有限频输运性质。GSM和WSM情况下计算的$dc$属性是Drude谱权重、迁移率和电阻率。我们确定它们的费米能量和晶体方向的依赖。在和出平面的光学电导率计算的极限消失的带间弛豫率为两种半金属。主要的共同特征是光学电导率的$ω^{1/2}$面内和$ω^{3/2}$面外频率依赖性。我们寻求与电荷传输相关的特定特征，这些特征可以明确地指向一个基态而不是另一个，基于与实验的比较。WSM和GSM之间的差异原则上仅在极低的载流子浓度和低温下才可能存在。
2020-05-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Optical response in Weyl semimetal in model with gapped Dirac phase
研究了Weyl半金属（WSM）的光学性质，该模型除了描述与费米速度$v_{F}$成正比的孤立狄拉克锥的通常项外，还包含一个能隙项$m$和一个时间反演对称性破缺的塞曼自旋分裂项$b$.运输内久保形式主义和特别注意支付的修改，导致从有限的$m$和$b$。我们考虑如何改变这些修改时，包括一个有限的剩余散射率$Γ$。对于$Γ<m$，A.C.作为光子能量$Ω$的函数的电导率继续显示$Ω$的干净极限的两个准线性能量区域，其低于在（$ m+b $）处缺口的第二电子带的开始。对于$m$阶的$Γ$，两个不同的线性能量标度的痕迹很小，并且光学响应已经朝着$m=b=0$的方向发展。虽然存在一些数量上的差异，但没有质量上的差异。零温度下直流电导率$σ^{DC}(T=0)$（$T=0$）和化学势（$μ=0$）的大小发生变化。虽然它仍然与$Γ$成正比，但它与外尔节点外的有效费米速度成反比，该速度等于$v_{F}^\ast=v_{F}\sqrt{b^2-m^2}/b$，当接近外尔半金属和带隙狄拉克相（GDSM）之间的相边界时，该速度强烈减小到$b=m$。在有限$T/Γ$，$μ/Γ$和$Ω/Γ$的方法中的领先项$σ^{DC}(T=0)$被发现是二次的。这些校正的系数密切跟踪$μ=T=Ω=0$极限的$b/m$依赖性，在WSM-GDSM边界附近差异最大。
2017-06-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Large anomalous Hall and Nernst effect from nodal line symmetry breaking in Fe$_2$MnX (X=P,As,Sb)
为了获得大的反常霍尔和能斯特效应，需要在费米能附近有大的贝里曲率。这种Berry曲率可以由Weyl点和有间隙的节线引起。一种可能的机制发生在具有对称群的系统中，其中镜像平面导致受保护的节线结构。当这些镜像对称被打破时，e。G.通过固定磁化方向，前节线中的间隙可以沿着间隙线产生Weyl点和大的Berry曲率。在这项工作中，我们研究了这种效应在一个最小的有效模型，并与真正的正规Heusler化合物Fe $_2$ MnX（X=P，As，Sb）的结果。这些材料在非磁性的情况下有三个镜像平面，导致费米能级附近的三个节线。然而，取决于磁化的方向，一些镜像平面被破坏，并且相应的线被隔开，从而产生大的Berry曲率。由于费米能级位于带隙线附近，这导致了很大的反常霍尔和能斯特效应，在系统中掺杂一点点就可以将其调谐到甚至更高的值。
2018-11-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Floquet Weyl Phases in a Three Dimensional Network Model
我们研究了三维Floquet能带结构的拓扑性质，它是使用酉演化矩阵，而不是哈密顿定义的。以前，这种二维能带结构已被证明表现出异常的拓扑行为，如拓扑非平凡的零陈数相位。我们表明，三维网络模型的能带结构可以表现出外尔相，其特征是“费米弧”表面状态，如外尔半金属中发现的。调整网络的耦合参数可以诱导Weyl相和各种拓扑不同的带隙相之间的转变。我们确定的间隙相的拓扑结构和外尔点轨迹在k-空间中的拓扑结构之间的连接。该模型在自定义电磁网络中实现是可行的，其中Weyl点轨迹可以通过散射参数测量来探测。
2016-02-24 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall physics.optics
Quantized Spin-Hall Conductivity in Altermagnet Fe$_2$Te$_2$O with Mirror-Spin Coupling
本研究提出单层 Fe$_2$Te$_2$O 中由镜面-自旋耦合保护的量子化自旋霍尔电导，并预测其为磁性镜面 Chern 绝缘体候选材料。
2025-03-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Altermagnetic bulk and topological surface magnetizations for CrSb single crystals
Institute of Solid State Physics of the Russian Academy of Sciences（俄罗斯科学院固体物理研究所）
CrSb单晶中交替磁体体磁化与拓扑表面磁化的实验研究，揭示了磁化反转曲线的非线性特征及自旋-动量锁定效应。
2025-12-12 cond-mat.mes-hall
Dynamical Piezomagnetic Effect in Time-Reversal Invariant Weyl Semimetals with Axionic Charge-Density Waves
外尔半金属（WSM）中的电荷密度波（CDW）已被证明会诱导出一种奇异的轴子绝缘相，其中CDW的滑动模式（相位子）充当动态轴子场，从而产生大的正磁导[Wang et al.，Phys.Rev.B87，161107（R）（2013）; Roy等人，Phys.Rev.B92，125141（2015）; J. Gooth等人，Nature 575，315（2019）]。在这项工作中，我们预测，动态应变可以诱导大量的轨道磁化的时间反转（TR）不变的WSM的间隙的CDW。我们称这种效应为“动态压磁效应”（DPME）。与[J. Gooth等人，Nature 575，315（2019）]，该工作中引入的DPME以体积常数（即，静态的和空间均匀的）CDW，并且不依赖于波动，例如相位子。通过对低能有效理论和最小紧束缚（TB）模型的研究，我们发现DPME起源于一个有效的谷轴子场，它将电磁规范场和应变诱导的赝规范场耦合起来.特别是，而在以前的作品中研究的压电效应的特点是由2D贝里曲率，DPME代表的第一个例子，从根本上3D应变效应源于陈-西蒙斯3-形式。我们进一步发现，DPME在CDW序参量相位的临界值处有一个不连续的变化。我们证明，当DPME中有一个跳跃，系统的表面经历了拓扑量子相变（TQPT），而大部分仍然有间隙。因此，DPME在TR不变的Weyl-CDW中提供边界TQPT的批量签名。
2021-11-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magneto-optics of a Weyl semimetal beyond the conical band approximation: the case study of TaP
朗道能级光谱学是对强磁场作用下材料中电子的光学分析，是电子能带结构的多功能探针，已成功地用于识别物质的新状态，如狄拉克电子、拓扑材料或外尔半金属。后者产生于晶体对称性、自旋轨道相互作用和电子能带的逆序之间复杂的相互作用。在这里，我们报告不寻常的朗道能级跃迁的铌酸钽，减少能量与增加磁场。我们发现，这些过渡自然出现在中间能量的时间反演不变的Weyl半金属的Weyl节点形成的部分带隙的能带结构的环形。我们提出了一个简单的理论模型的电子带在这些外尔材料，捕获收集的磁光数据在很大程度上。
2020-04-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Optical Response from Charge-Density Waves in Weyl Semimetals
外尔半金属中电荷密度波（CDW）畸变的研究最近又回到了前沿，受到对（TaSe 4）2 I等材料的实验兴趣的启发。然而，在Weyl-CDW系统中集体声子激发和电荷输运之间的相互作用还没有得到系统的研究。在本文中，我们研究了纵向电磁响应由于集体模式在Weyl半金属间隙的准一维电荷密度波秩序，使用连续和晶格正则化模型。我们系统地计算集体模式的贡献，我们的模型的线性和非线性光学电导率，无论有和没有倾斜的外尔锥。我们发现，与单带CDW不同，无带隙CDW集体模对电导率没有贡献，除非外尔锥倾斜。更进一步，我们表明，最低的非平凡集体模式的贡献与非倾斜的外尔锥的电荷输运来在三阶电导率，介导的间隙振幅模式。我们发现，这导致了一个尖锐的峰值三次谐波响应的频率低于单粒子能隙。我们讨论了我们的研究结果的影响外尔-CDW系统中的传输实验。
2021-07-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Weyl and nodal ring magnons in three-dimensional honeycomb lattices
研究了一类具有铁磁基态的三维蜂窝晶格中磁振子激发的拓扑性质。据发现，他们主机节环磁振子激发。这些环位于动量空间的同一平面上。环可以通过Dzyaloshinskiii-Moriya（DM）相互作用形成两个带相反电荷的Weyl点。我们明确地讨论这些物理在最简单的三维蜂窝晶格，超蜂窝晶格，并显示鼓面和弧面状态的节环和Weyl阶段，分别由于体积边界对应。
2017-04-17 cond-mat.mes-hall
Optical conductivity of multi-Weyl semimetals
多Weyl半金属是一类新型的Weyl半金属，具有各向异性的非线性能量色散和大于1的拓扑电荷，从而表现出独特的量子响应。采用统一的晶格模型，数值计算了多Weyl半金属相及其相邻带隙态的光学电导率，并利用低能连续介质模型解析地得到了各相的特征频率依赖关系.纵向和横向光学电导率的频率依赖性服从标度关系，该标度关系是从母体多Weyl半金属相的缠绕数导出的，并且可以用于区分这些物质的电子状态。
2017-04-27 cond-mat.mes-hall
Weyl semimetals with short-range interactions
我们建立了Weyl半金属中电子通过短程相互作用相互作用的低能有效场论，并通过无偏单圈重整化群（RG）分析研究了可能的对称性破缺基态.利用非相互作用Weyl半金属的对称性来限制相互作用项的形式，得到四个独立的耦合常数。我们调查的稳定性RG流向强耦合，并找到一个单一的稳定轨迹。为了确定最可能的对称性破缺基态，我们计算了沿该轨道的粒子-空穴和粒子-粒子通道的不稳定性，发现主要的不稳定性是朝向完全带隙的自旋密度波（SDW）基态.该SDW的滑动模式耦合到外部电磁场，如粒子物理学的Peccei-Quinn轴子场。我们还研究了具有单个独立耦合常数的相互作用Weyl半金属的最大对称玩具模型。在这种情况下，最有可能的基态是无隙铁磁态，其中自旋波耦合到外尔费米子，就像（可能是手性的）规范场的空间分量，或者是完全带隙的自旋单线态富尔德-费雷尔-拉金-奥夫钦尼科夫（FFLO）超导态。
2014-07-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
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
Enhanced Spin Hall Response From Aligned Kramers-Weyl Points in High Chern Number Semimetals
研究提出高陈数手性拓扑半金属中 Kramers-Weyl 点能量对齐增强自旋霍尔效应的新机制，并结合模型与第一性原理计算发现多种性能优于 Pt 的候选材料。
2023-07-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Starfruit-like nodal semimetal to Dirac and Weyl semimetal state in CaAuAs
在没有自旋-轨道耦合（SOC）的情况下，发生在镜像平面上的带交叉被迫在动量空间中形成节环。在存在其他等效镜像平面的情况下，多个这样的节环可以组合形成有趣的中间链路结构。在这里，基于第一性原理计算和有效的$\mathbf{k.p}$模型分析，我们发现，CaAuAs主机在体电子色散在SOC的情况下，一个独特的starfruits样的mandal-link结构。这个mandal-link是由三个节环，它们彼此交叉的时间反演不变的动量点$A$。当SOC被打开时，节点环被打开，导致稳定的狄拉克半金属状态，在布里渊区中沿着$\mathrm{Γ-A}$方向具有一对狄拉克点。狄拉克点由时间反演、反演和$C_3$旋转对称性的组合来保护。我们展示了如何系统地消除对称性约束产生外尔半金属和最终的拓扑绝缘体状态。
2018-06-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Fermi arc induced vortex structure in Weyl beam shifts
在周期性介质中，尽管体相和拓扑表面态的几何效应之间有密切的关系，但这两者通常是分开探测的。我们发现，当光束在外尔介质中反射离开带隙介质的界面时，其轨迹受到体几何效应和费米弧表面态的影响。反射光束经历类似于古斯-汉兴或英伯特-费多罗夫位移的位移，在二维表面动量空间中形成半涡旋。半涡旋的中心位于反射表面的费米弧与外尔锥接触的地方，位移的大小与接触点的平方根成反比，并在接触点处发散。这一显著特征提供了一种利用体输运来探测外尔介质拓扑特征的方法。
2018-12-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Magnetic Dirac Semimetals in Three Dimensions
提出了一种新的三维磁有序本质狄拉克半金属。狄拉克点受到磁空间群的保护，并且在不降低这种对称性的情况下不能被带隙，其中半平移算子和时间反演的组合反幺正对称性起着至关重要的作用。介绍了空间群为$16$和$102$的两个显式紧束缚模型，该模型在表面布里渊区的时间反演不变动量处具有Dirac点。与时间反演不变的基本狄拉克半金属相反，这里的磁空间群可以是对称的或非对称的，并且磁DSM对称调谐到弱拓扑不同的绝缘相之间的边界。有趣的是，破缺微扰可以导致理想的外尔半金属相，其中只有两个最小的外尔点恰好钉扎在费米能处以填充$ν\in4\mathbb{Z}+2$。通过降低维数，我们能够访问狄拉克和外尔半金属相在两个维度。
2017-01-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Weyl-triplons in SrCu2(BO3)2
我们认为Weyl三重子可能出现在Shastry-Sutherland化合物\ce{SrCu2(BO3)2}（一种准二维量子磁体）的低能磁激发中.我们的研究结果表明，当一个最小的，现实的层间耦合被添加到建立良好的微观模型描述的激发光谱的各个层，狄拉克点，出现在零场三重子谱的二维模型分裂成两对Weyl点沿$k_z$方向。改变层间DM相互作用的强度并施加小的纵向磁场导致一系列带拓扑转变，伴随着改变Weyl点的数量。我们提出用非弹性中子散射和热霍尔效应作为探测这种材料三重子谱中外尔结存在的实验技术。我们发现，在热霍尔电导的二阶导数的对数发散附近的相变从制度外尔点到一个制度的拓扑缺口带以及有限的斜率作为磁场的函数在零磁场的热霍尔电导是有希望的证据外尔三体的存在。
2021-08-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Majorana fermions in three dimensions and realization in critical Weyl semimetals
本文提出了三维空间中电荷共轭对称的自由费米子的两带模型。在没有时间反演对称性的情况下，弱对无隙$A$ -相是Majorana费米子$p_x+ip_y$波FFLO态，而强对有隙$B$ -相属于拓扑平凡类$D$ .与TRS，有一个马约拉纳费米子$B$ -相位属于类$DIII$具有非零的霍普夫不变量。TRS的$A$相也是一个具有TRS的马约拉纳费米子FFLO态。TRS $B$相的表面态是谷动量锁定的Majorana-Dirac锥或线性二次混合锥。在一个表面上的$A$ -相的表面状态是拓扑非平凡的，根据系统是否是TRS，具有$\mathbb{Z}$或$\mathbb{Z}_2$不变。该表面的边缘状态是无间隙的马约拉纳模式。在临界Weyl半金属中可以实现Majorana费米子无带隙FFLO态，其中双单Weyl节点形成偶极子并且几乎湮灭。当外尔结偶极将要产生时，出现带隙的$B$相。WSM TaAs族、II型WSM系列Mo $_x$ W $_{1-x}$ Te $_2$族、可能的WSM La/LuBi $_{1-x}$ Sb $_x$ Te $_3$和拓扑晶体绝缘体Sn $_{1-x}$ Pb $_x$（Te，Se）是基于马约拉纳费米子模型被操纵到这些临界状态的候选者。
2017-09-20 cond-mat.mes-hall hep-th
Unified Topological Response Theory for Gapped and Gapless Free Fermions
我们从一个共同的母体理论出发，推导出一个系统地计算有隙和无隙的自由费米子系统对电磁场和应变场的响应的方案。利用量子霍尔态的最低朗道能级的位置算符是正则共轭的这一事实，我们考虑了在$n$相互正交的磁场作用下的$2n$空间维中的大质量狄拉克费米子，并将由此产生的零朗道能级的物理空间重新解释为$n$空间维中的相空间.由Chern-Simons理论给出的父狄拉克费米子的体拓扑响应转化为量子化绝缘体响应，而其边缘异常表征了无隙系统的响应。此外，各种物理上不同的反应被认为是相关的位置和动量变量的交换。我们得到许多著名的响应，并证明我们的理论的实用性，通过预测沿位错外尔半金属的光谱流。
2015-05-28 cond-mat.mes-hall
Magnetic catalysis and axionic charge-density-wave in Weyl semimetals
三维Weyl和Dirac半金属在强磁场中，即使电子-电子相互作用足够弱，也能支持手征对称破缺、完全带隙的电荷密度波序。在前一种系统中，由于外尔节点的自然动量空间分离，有序相缺乏平移对称性，代表物质的轴子相，而狄拉克半金属中的有序相（忽略塞曼耦合）只是平凡的绝缘体。我们提出了一个广泛的亚临界（弱）相互作用，以及与磁场的抗磁化率的光谱间隙的缩放。一个类似的机制，电荷密度波排序在弱耦合被证明是有效的双和三重Weyl半金属，其中的色散是线性的（二次和三次，分别）的z（平面）分量（S）的动量。我们还讨论了电荷密度波阶数和自旋密度波阶数之间的竞争，这两种阶数都破坏了手征对称性并导致能隙谱，并表明至少在弱耦合区，前者在能量上是有利的。异常的表面霍尔电导率，拓扑缺陷的作用，如轴子弦，一维无隙色散模式的存在，沿这种缺陷的核心，和异常取消通过Callan-Harvey机制进行了讨论。
2015-12-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Tunable double-Weyl Fermion semimetal state in the SrSi$_2$ materials class
基于混合交换关联泛函，讨论了非中心对称SrSi $_2$材料类的第一性原理拓扑电子结构.绘制了SrSi $_2$的拓扑相图，并着重讨论了半金属有序度与晶格常数的关系。在Sr $_{1-x}$ Ca $_{x}$ Si $_2$和Sr $_{1-x}$ Ba $_{x}$ Si $_2$合金中发现了一个可调谐的双Weyl费米子态。Ca掺杂的SrSi $_2$中示出产生一个双Weyl半金属与一个大的费米弧长度，而Ba掺杂导致从拓扑半金属的带隙绝缘体状态的过渡。我们的研究表明，SrSi $_2$材料家族可以提供一个有趣的平台，访问独特的Weyl半金属的拓扑性质。
2018-07-15 cond-mat.mes-hall
Composite Weyl semimetal as a parent state for three dimensional topologically ordered phases
我们介绍了（3+1）维短程相互作用电子模型，该模型形成了一个强关联的多体态，其低能激发是耦合到一个涌现规范场$\text{QED}_{4}$的相对论中性费米子。我们讨论了这个临界状态的性质和它的不稳定性对外来的相位，如一个无间隙的复合外尔半金属和完全有间隙的拓扑有序的相位，功能任意点，以及线状激发。这些细分的相位描述电子绝缘体。它们可以通过对称性进一步丰富，从而形成非平凡的表面态。
2018-06-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Topological surface superconductivity in doped Weyl loop materials
我们研究表面超导性涉及的“鼓面”表面状态（掺杂）外尔环材料。在体中的主导弱耦合不稳定性是朝向手征超导秩序，完全间隙的费米面。在这种状态下，表面也变得超导，具有$p+ip$对称性。我们表明，表面SC状态是“拓扑”，只要它是完全有间隙的，和系统陷阱Majoarana模式无论涡线进入或退出的散装。与真正的二维$p+ip$超导体相反，这些马约拉纳零模式甚至在化学势完全高于/低于鼓膜的“强配对”状态下也会出现。我们还考虑了传统的$s$波配对，并表明，在这种情况下，表面主机的电荷中性马约拉纳费米子，其动量范围是由散装费米表面的投影的平带。因此，外尔环材料提供了新形式的拓扑超导性。
2016-10-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Weyl and Dirac Loop Superconductors
我们研究三维系统中的母金属状态包含一个外尔或狄拉克点的循环。引入了极小$\vec{k} \cdot \vec{p}$哈密顿量，并讨论了它的对称性.在这种对称性分析的指导下，我们对可能出现的超导不稳定性进行了分类。对于掺杂的外尔环材料，我们认为-独立的微观细节-领先的超导不稳定性应该是一个完全带隙的手征超导体在三维空间-一个不寻常的状态，只有通过非平凡的费米表面的拓扑结构成为可能。这种状态--我们称之为“介子超导体”--既不是完全拓扑的，也不是完全平凡的。与此同时，在完美的补偿下，额外的状态是可能的（包括一些完全拓扑的状态），但主要的不稳定性取决于微观细节。我们讨论了无序对配对的影响。在自旋简并（“狄拉克环”）的存在下，更复杂的超导态可以出现，包括具有类似于超流He III-B的拓扑性质的“skyrmion”超导体，它还打破了晶格旋转对称性并表现出π阶。
2015-10-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Axionic Band Topology in Inversion-Symmetric Weyl-Charge-Density Waves
在最近的理论和实验研究中，研究人员将带有电荷密度波（CDW）的Weyl半金属的低能场论与带有轴子电动力学的高能理论联系起来。然而，它仍然是一个悬而未决的问题，是否晶格正则化的动态Weyl-CDW实际上是一个单粒子轴子绝缘体（AXI）。在这封信中，我们使用分析和数值方法来研究晶格公度和不公度的最小（磁）Weyl-CDW阶段的平均场状态。我们观察到，如先前从场论预测的，两个反转-（$\mathcal{I}$ -）对称Weyl-CDW与$ϕ= 0,π$不同的拓扑轴子角$δθ_ϕ=π$。然而，我们至关重要地发现，在$ϕ=0,π$的最小Weyl-CDW相的$neither$是单独的AXI;它们是量子反常霍尔（QAH）和“受阻”QAH绝缘体，其在调制单元中的分数平移不同，类似于聚乙炔的Su-Schrieffer-Heeger模型的两相。使用对称性指标的带拓扑结构和非阿贝尔Berry相位，我们证明了我们的结果推广到多带系统，只有两个外尔费米子，建立最小的外尔CDWS可避免地进行非平凡的陈数，防止静态磁电响应的观察。我们讨论了我们的研究结果的实验意义，并提供模型和分析概括我们的研究结果，以dream-Weyl和Dirac-CDW。
2020-10-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Interactions remove the quantization of the chiral photocurrent at Weyl points
手性光电流或圆形光电流效应（CPGE）是一种依赖于圆偏振方向的光电流。在一个无序的，非相互作用的手征外尔半金属，效果的幅度近似量化与材料无关的量子$e^3/h^2$的原因带拓扑。我们研究了由于库仑和哈伯德相互作用的连续模型的Weyl半金属，其中已知的其他带的修正缺席的一阶修正。我们发现，包含的相互作用一般打破了量化。的修正是类似的，但更大的幅度比以前研究的相互作用校正（非拓扑）的线性光学电导率的石墨烯，并具有潜在的可观察到的频率依赖性。我们的结论是，不像量子霍尔效应在带隙相或手征异常的场论，在Weyl半金属的CPGE的量子化是不受保护的，但有微扰的相互作用强度的修正。
2020-05-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Signatures of a topological Weyl loop in Co$_3$Sn$_2$S$_2$
在量子磁体中寻找物质的新拓扑相已经成为凝聚态物理的前沿。在这里，我们使用国家的最先进的角分辨光电子能谱（ARPES）研究单晶的Co $_3$ Sn $_2$ S $_2$在其铁磁相。我们报告的第一次签名的拓扑外尔循环。从基本的对称性考虑，这个磁外尔环预计是无间隙的，如果自旋轨道耦合（SOC）是严格为零，但有间隙，与可能的外尔点，在有限SOC下。我们指出，高分辨率ARPES结果迄今不能明确地解决SOC间隙沿外尔环的任何地方，留下Co $_3$ Sn $_2$ S $_2$具有零Weyl点或某个非零数量的Weyl点的可能性。在我们的样品表面，我们进一步观察到一个可能的费米弧，但我们无法清楚地验证其拓扑性质使用既定的计数标准。因此，我们认为，从光电子能谱的角度来看，外尔点和费米弧在Co $_3$ Sn $_2$ S $_2$中的存在仍然是模糊的。我们的研究结果对正在进行的Co $_3$ Sn $_2$ S $_2$和其他拓扑磁体的研究具有一定的意义。
2022-01-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Polar hairs of mixed-parity nodal superconductors in Rarita-Schwinger-Weyl metals
研究RSW金属中混合宇称配对产生的极向毛发线节点，揭示其随配对强度变化及与Luttinger材料的差异。
2023-05-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Entanglement Signature of Hinge Arcs, Fermi Arcs, and Crystalline Symmetry Protection in Higher-Order Weyl Semimetals
纠缠谱（ES）中$1/2$模的存在已被证明是物质的带隙拓扑相的边界态的强有力的量子信息签名，例如，拓扑绝缘体和拓扑超导体，其中有限的体隙允许我们在$1/2$模式和边界状态之间建立清晰的对应关系。在这里，我们研究了最近提出的高阶外尔半金属（HOWSM），其中散装支持无间隙高阶外尔节点和边界支持铰链弧和费米弧。我们发现，明确识别高阶边界态的目标最终促使我们充分利用纠缠汉密尔顿量的本征量：ES以及施密特矢量（纠缠波函数，缩写。EWF）。我们证明，虽然铰链弧和费米弧有助于$1/2$模式，对应于铰链弧和费米弧的EWF分别位于虚拟铰链和表面的分区。此外，我们还可以通过各种不同的破缺配分来确定保护边界态的最小晶体对称性。因此，对于HOWSM等无带隙拓扑相，我们可以结合ES和EWF来普遍识别边界状态和潜在的对称性要求。虽然HOWSM是无间隙相位的典型例子，但我们的工作揭示了物质无间隙拓扑相位中纠缠签名的一般理论。
2022-05-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Exotic surface states in hybrid structures of topological insulators and Weyl semimetals
拓扑绝缘体（TI）和Weyl半金属（WSM）是自然界中两种常见的拓扑物质。然而，它们通过拓扑相变彼此直接相关。在本文中，我们调查的问题，这两个拓扑阶段是否可以同时存在于一起，在联合边界的组合，混合表面状态。我们分析了有效的模型的三维TI和反演对称WSM和耦合的方式，某些对称性，如反转，被保存。隧道耦合的方法使我们能够获得的混合表面态哈密顿解析。这提供了一个详细的研究其色散关系取决于所调查的耦合的可能性。对于自旋对称耦合，我们发现两个狄拉克节点可以出现一个单一的狄拉克节点和费米弧的组合。对于自旋非对称耦合，色散关系是缺口和前狄拉克节点得到自旋极化。我们提出了不同的实验实现的混合系统，包括压缩应变碲化汞以及异质结构的TI和WSM材料。
2017-03-03 cond-mat.mes-hall
Non-Hermitian Weyl Physics in Topological Insulator Ferromagnet Junctions
我们介绍和调查材料结作为一个通用的和可调的电子平台，实现异国情调的非厄米（NH）拓扑状态的物质，其中NH字符是由表面自能的热储诱导。作为一个概念丰富和立即实验实现的例子，我们考虑一个三维拓扑绝缘体（TI）耦合到一个铁磁引线。值得注意的是，对称性保护的TI被提升到一个耗散的方式，一个非对称性保护的NH Weyl相没有直接的厄米特对应，并表现出对任何扰动的鲁棒性。带隙相和NH-Weyl相之间的转变可以容易地通过实验用铁磁引线的磁化方向来调谐。考虑到这种奇异节点相位的鲁棒性，我们的一般分析也适用于，例如，一个二维电子气接近临界接近铁磁铅。在那里，预测的体费米弧直接服从表面光谱方法，如角分辨光电子能谱。
2019-08-10 cond-mat.mes-hall quant-ph
Higher-Order Topology, Monopole Nodal Lines, and the Origin of Large Fermi Arcs in Transition Metal Dichalcogenides XTe$_2$ (X=Mo,W)
近年来，过渡金属二硫属化物（TMD）作为拓扑材料引起了极大的兴趣-中心对称的$β$相TMD的单层已被鉴定为2D拓扑绝缘体（TI），并且非中心对称的$γ$相MoTe $_2$和WTe $_2$的块体晶体已被鉴定为II型Weyl半金属。然而，ARPES和STM探针的这些TMD揭示了巨大的，“弧形”的表面状态压倒，有时被误认为是，小得多的拓扑表面费米弧散装II型外尔点。在这封信中，我们使用第一性原理计算和（嵌套）Wilson环来分析$β$ -和$γ$ -MoTe $_2$的体和表面电子结构，发现$β$ -MoTe $_2$（$γ$ -MoTe $_2$，带保留对称性失真）是一个反演对称指示的$\mathbb{Z}_{4}$ -非平凡（$noncentrosymmetric, non$ - $symmetry$ - $indicated$）由双带反转驱动的高阶TI（HOTI）。MoTe $_2$的两种结构相都表现出与WTe $_2$相同的表面特征，这表明大费米弧实际上在拓扑上并不平凡，而是HOTI特有的分裂和带隙的四重表面态。我们还表明，当忽略SOC的影响，$β$ -MoTe $_2$是一个具有$\mathbb{Z}_{2}$ -非平凡结线（MNLSM）的半金属。这一发现证实了由双带反转驱动的MNLSM是HOTI的弱SOC极限，这意味着MNLSM是具有平带铰链态的高阶拓扑$semimeta…
2019-10-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Acoustic Higher-Order Weyl Semimetal with Bound Hinge States in the Continuum
近年来，随着比系统体积小2维或更多维的拓扑边界态的出现，高阶拓扑相引起了人们的广泛兴趣。高阶拓扑态已经在各种各样的系统，如光子和声学系统中的带隙相中得到了验证，最近也在无隙半金属相中观察到，如Weyl和Dirac相，在类似的系统中。高阶拓扑结构是由铰链状态出现在共同的带隙的体状态和表面状态的信号。在这封信中，我们报告了我们的第一个预测和观察到的一种新型的铰链状态，在连续体（BHIC）体带中的束缚铰链状态，在声子晶体中实现的高阶Weyl半金属。在铰链状态的差距，这是由体极化的特点，BHIC是由非平凡的表面极化。拓扑BHIC的发现拓宽了我们对拓扑态的理解，并可能激发其他系统如电子、光子和冷原子系统的类似研究。我们的工作为高Q声学器件的应用铺平了道路。
2023-03-18 cond-mat.mes-hall
Fractional topological phases in three-dimensional coupled-wire systems
结果表明，三维耦合量子线系统支持由二维分数量子霍尔子系统的闭环和开平面组成的分数拓扑相。这些相位具有拓扑保护的边缘状态，并且通过对应于分数量子霍尔边缘模式的重排的奇异量子相变分离。一些支持存在一个扩展的异国情调的临界相分离的散装间隙分数拓扑相位。在没有电子-电子相互作用的情况下，存在基于耦合整数量子霍尔态的类似但未分解的体带隙相。它们被一个扩展的临界Weyl半金属相分开。
2015-10-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
