Long-lived qubit entanglement by surface plasmon polaritons in a Weyl semimetal
研究了外尔半金属中由非互易表面等离子体激元介导的两量子比特的自发纠缠。在没有外部磁场的情况下，外尔半金属的拓扑结构甚至会产生非互易的SPP，这些SPP在拓扑结构上受到保护并位于光子带隙内。我们利用这种非互易SPP作为两个空间分离的量子比特纠缠的中介。我们的两个主要发现是：（1）非互易SPP给出比互易SPP更好的量子纠缠，以及（2）与在常规金属中使用SPP的纠缠相比，所实现的纠缠足够长的寿命。
2022-12-24 cond-mat.mes-hall quant-ph
Anomalous Ballistic Transport in Disordered Bilayer Graphene: Dimer Vacancies induced Dirac Semimetal
我们报告了在双层石墨烯中存在随机分布的结构空位时的反常量子输运特征。通过使用一个有效的实空间Kubo-Greenwood输运方法，不同密度的二聚体与非二聚体空位的影响进行了研究，在非常大规模的无序模型。虽然非二聚体的空缺被示出诱导本地化制度，二聚体的空缺结果在一个意想不到的弹道制度，其能量窗口令人惊讶地随着杂质密度的增加而扩大。这种反常的现象被解释为在双层能带结构中形成了有效的线性色散，这是由二聚体空位驱动的对称性破缺效应引起的，并提供了一种新的高维Dirac半金属的实现.
2015-08-20 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
Surface plasmon polaritons in strained Weyl semimetals
研究了具有时间反演对称性破缺的外尔半金属应变平板中的表面等离子体激元。结果发现，应变诱导的轴向规范场降低了这些集体模式的波矢的中间值的频率。依赖于动量空间中Weyl节点分离的相对取向、表面法线和传播方向，表面等离子体激元的色散关系即使在薄板中也可以是非互易的。此外，应变诱导的轴向规范场会显著影响集体模的局域化特性。这些效应允许在原位控制外尔半金属中表面等离子体激元的传播，并可能用于创建非互易器件。
2020-08-30 cond-mat.mes-hall
Gate-tuned Aharonov-Bohm interference of surface states in a quasi-ballistic Dirac semimetal nanowire
本文报道了在准弹道Cd_3As_2纳米线中观察到的表面载流子的拓扑保护输运，该纳米线足够薄，使得自旋织构的表面载流子形成一维子带，即使没有磁场，也表现出电导随栅极电压的振荡.通过连续调节栅压，可以使Aharonov-Bohm振荡的π相移周期性地出现或消失。这种由Berry相位引起的π相移证明了表面态的拓扑性质，四端非局域测量进一步揭示了表面态的拓扑保护输运.
2017-07-17 cond-mat.mes-hall
Nonlinear transport fingerprints of tunable Fermi-arc connectivity in magnetic Weyl semimetal Co$_3$Sn$_2$S$_2$
本文提出非互易电荷输运可作为磁性Weyl半金属Co3Sn2S2中Fermi弧Lifshitz转变的直接探针，通过门控或化学势调控Fermi弧连通性时二阶电导率发生符号反转，为拓扑材料的原位输运工程与检测提供了新策略。
2025-11-03 cond-mat.mes-hall
Giant tunable nonreciprocity of light in Weyl semimetals
分析了光在Weyl半金属薄膜中的传输。这些材料的磁性家族被称为反常霍尔效应，其被大的Berry曲率增强，允许在没有外部磁场的情况下产生强的回旋和非互易效应。预测了在Voigt组态铁磁Weyl半金属薄膜中存在非互易波导电磁模。由于无隙外尔谱和大的Berry曲率引起的强介电响应，铁磁外尔半金属结合了磁性半导体的最佳波导特性和铁磁体中的强反常霍尔效应。的非互易性的大小取决于两个内部的外尔半金属属性，外尔节点的分离，和外部因素，周围的膜介质之间的光学对比度。通过调节外尔半金属中的费米能级，可以改变太赫兹和中红外范围内波导模式的工作频率。我们的研究结果铺平了道路，紧凑，可调，有效的非互易光学元件的设计。
2019-01-18 cond-mat.mes-hall
Axion-Field-Enabled Nonreciprocal Thermal Radiation in Weyl Semimetals
我们周围的物体不断地发射和吸收热辐射。发射和吸收过程由两个基本的辐射性质决定：发射率和吸收率，对于互易系统，基尔霍夫热辐射定律限制发射率和吸收率相等。这种限制限制了控制热辐射的自由度，并导致了太阳能电池等光子能量收集系统中的固有损耗机制。违反基尔霍夫定律的现有方法通常在存在外部磁场的情况下利用常规的磁光效应。然而，这些方法需要强磁场（~ 3 T）或在中等磁场（~0.3T）下的窄带共振，因为传统磁光效应中的非互易性在热波长范围内通常很弱。在这里，我们表明，在磁性外尔半金属的轴子电动力学可以用来构建强烈的非互易热发射器，几乎完全违反基尔霍夫定律在广泛的角度和频率范围内，而不需要任何外部磁场。此外，非互易性是强温度可调的，为控制热辐射的有源非互易器件开辟了新的可能性。
2019-11-19 cond-mat.mes-hall physics.optics
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
Bulk and surface states carried supercurrent in ballistic Nb-Dirac semimetal Cd3As2 nanowire-Nb junctions
三维狄拉克半金属在所有三个动量方向上都有体狄拉克锥和费米弧状表面态，并且可以通过打破时间反演对称性转换为外尔半金属。然而，在狄拉克半金属中，高导电的体态通常掩盖了电子输运。在这里，我们展示了超导体和表面状态进行Nb-Cd_3As_2超导-Nb短和长结，分别。对于1 μ m长的结，观察到了Fabry-Perot干涉引起的临界超导电流振荡，表明超导电流携带的表面态是弹道输运，其中体态是退相干的，而拓扑保护的表面态仍然保持相干.此外，在长结中观察到超导圆顶，这归因于表面态和体态之间的相互作用增强的退相作为调谐栅极电压以增加载流子密度。拓扑半金属纳米线的超导电性在将Majorana费米子编织到拓扑量子计算中具有重要的应用前景。
2018-03-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Zeeman effect induced 0-$π$ transitions in ballistic Dirac semimetal Josephson junctions
在约瑟夫森结的夹层中具有有限动量的库珀对的结果之一是$π$结行为。有限动量可以是由于铁磁约瑟夫森结中的交换场，也可以是由于塞曼效应。本文报道了在$_{1-x}$三维狄拉克半金属基约瑟夫森结中观察到塞曼效应引起的0- $π$跃迁。来自在结的平面中施加的磁场的塞曼效应的大g因子允许将约瑟夫森结从0调节到$π$状态。这一点通过非对称超导量子干涉装置（SQUID）的外加磁场对临界电流调制的符号变化来揭示。此外，我们直接测量非正弦电流相位关系的非对称SQUID，符合弹道约瑟夫森输运模型。
2019-07-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Gate-tunable nonreciprocal thermoelectric effects on the surface states of topological insulators
提出由磁势垒连接拓扑绝缘体表面态两个栅控区域的弹道结热电平台，利用自旋轨道耦合与磁性实现非互易输运、不对称制冷及类二极管调控，并评估其现实材料中的实验可行性。
2025-08-28 cond-mat.mes-hall
Landau levels with magnetic tunnelling in Weyl semimetal and magnetoconductance of ballistic $p$-$n$ junction
本文研究了两个相邻外尔结的外尔半金属（WSM）的朗道能级（LLs）。我们考虑磁场$\mathbf{B}$相对于外尔节点分裂矢量$\mathbf{k}_0$的不同取向$η=\angle(\mathbf{B},\mathbf{k}_0)$。磁场促进了节点之间的隧穿，从而在第零LL的横向能量中产生间隙。我们展示了如何在不同的$η$的频谱重新排列，这是如何体现在弹道$p$ - $n$结的微分磁导$dG(B)/dB$的行为的变化。与克莱因隧穿在正$dG(B)/dB$中揭示自身的单锥模型不同，在双锥情况下，$G(B)$是非单调的，对于大的$k_0l_E$，最大值在$B_c \propto Φ_0k_0^2/\ln(k_0l_E)$，其中$l_E=\sqrt{\hbar v/|e|E}$，$E$用于内置电场，$Φ_0$用于磁通量量子。
2017-11-02 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Gigantic magnetochiral anisotropy in the topological semimetal ZrTe5
具有破缺反转对称性的拓扑材料可以引起非互易响应，例如通过磁手征各向异性由磁场控制的电流整流。体非互易响应通常源于相对论修正，并且总是非常小。在这里，我们报告我们的发现，ZrTe 5晶体在拓扑量子相变附近呈现巨大的磁手征各向异性，这是迄今为止观察到的最大的。我们认为，一个非常低的载流子密度，不均匀性，和一个环面形状的费米表面诱导的狄拉克材料的反转对称性的破坏是中央解释这一非凡的属性。
2022-04-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Chirality Hall Effect in Weyl Semimetals
我们推广了半经典理论，并使用角动量守恒的论点来研究轻掺杂Weyl半金属中的弹道输运，考虑到各种相空间Berry曲率。我们预测普遍的波包中心在透射和反射的横向位移，垂直于费米能量或速度变化的方向。对于不同手征的电子，反常位移是相反的，并且可以通过破坏反转对称性而不平衡。我们讨论了如何利用局域门、应变效应和圆偏振光来产生和探测这种手性霍尔效应。
2015-04-03 cond-mat.mes-hall
Nonreciprocal optics and magnetotransport in Weyl metals as signatures of band topology
本文研究了静磁场作用下非中心对称时反不变量外尔金属的空间色散效应。特别是，我们研究的电流是线性的，在两个空间的衍生物的施加电场，和静态磁场，这是负责的现象的旋向双折射。我们指出，手征反常和手征磁效应对金属中的这类现象作出了主要贡献。我们将所得结果应用到电磁波通过Weyl半金属薄板的传输问题，并表明传输系数包含一个分量，是奇数在所施加的静态磁场。因此，它可以很容易地从传统的欧姆磁输运效应，这是在所施加的磁场的平方区分。在0.1特斯拉的磁场作用下，外尔材料的这种效应的相对大小可以达到百分之几，而在没有贝里磁单极的金属中，这种效应要小几个数量级。我们的结论是，非互易光学和磁输运效应可以是一个强大的探针带拓扑结构的金属。
2021-12-29 cond-mat.mes-hall
Plasmon Fizeau drag in 3D Dirac and Weyl semimetals
本文针对三维 Dirac 和 Weyl 半金属开发了包含耗散损耗的等离激元 Fizeau 拖曳理论，预测了单向传输窗口，并提出通过光学泵浦增强非互易性的新方法。
2024-02-13 cond-mat.mes-hall physics.optics
Skin effect as a probe of transport regimes in Weyl semimetals
研究了振荡电磁场在外尔半金属中的传播。在常规导体中，表面附近的表层中的载流子的运动可以是扩散的、弹道的或流体动力的。我们表明，手性异常的存在下，内在的无质量外尔粒子，导致一个迄今为止被忽视的非局部制度，可以分开的正常和粘性皮肤的影响。我们建议使用这种新的制度作为一个诊断的存在手性异常的光学电导率测量。这些结果是从一个广义的动力学理论，其中包括各种松弛机制，使我们能够调查不同的外尔半金属的运输制度。
2022-03-15 cond-mat.mes-hall
Dipolar spin waves in uniaxial easy-axis antiferromagnets: A natural topological nodal-line semimetal
铁磁体中静磁表面自旋波的存在，称为Damon-Eshbach模，最近被证明起源于偶极-偶极相互作用的拓扑结构。本文研究了具有单轴各向异性的易轴反铁磁体中磁振子的拓扑特性。偶极自旋波被发现是，驱动的偶极-偶极相互作用，在拓扑线半金属相，主机Damon-Eshbach型的表面模式，由于散装边缘对应。偶极自旋波的长波长特性使得我们的理论适用于任何自然单轴易轴反铁磁体，从而丰富了拓扑磁振子材料的候选材料。与铁磁情况下的非互易性相反，具有相反动量的表面模在每个表面共存，但具有不同的手征性。这种与拓扑绝缘体中的电子表面态类似的手征动量或自旋动量锁定，为在反铁磁体中设计新颖的基于手征的磁振子器件提供了机会。
2020-05-22 cond-mat.mes-hall
Sub-Wavelength Passive Optical Isolators Using Photonic Structures Based on Weyl Semimetals
我们利用最近发现的磁性外尔半金属设计了亚波长高性能非互易光学器件。这些无源体拓扑材料表现出反常的霍尔效应，其导致比常规材料高几个数量级的磁光效应，而不需要任何外部磁偏置。我们设计了两个法拉第和福格特几何的光隔离器。这些隔离器的尺寸相比传统的磁光配置减少了三个数量级。我们的研究结果表明，磁性外尔半金属可能开辟了新的途径，在光子学的各种非互易组件的设计。
2020-01-02 cond-mat.mes-hall physics.optics
Shot noise in Weyl semimetals
利用改进的Boltzmann-Langevin方法研究了非弹性过程对准一维Weyl半金属磁输运的影响。磁场驱动交叉到弹道状态，其中沿着导线的传播由手性异常主导，并且样品内的波动的作用被指数抑制。我们发现，非弹性碰撞修改的参数依赖的电流波动的磁场。通过测量作为磁场的函数的散粒噪声，对于不同的施加电压，可以估计电子-电子非弹性长度$l_{\rm ee}$。
2017-05-16 cond-mat.mes-hall
Twist-induced control of near-field heat radiation between magnetic Weyl semimetals
由于磁性外尔半金属具有很强的反常霍尔效应，在没有外加磁场的情况下，磁性外尔半金属可以支持非互易表面等离子体激元模式。这意味着磁性Weyl半金属可以在（热）光子学中找到新的应用。在这项工作中，我们考虑了近场辐射热传递的两个磁性Weyl半金属板，并表明，热传递可以控制与平行板的相对旋转。由于表面模式的固有非互易性，这种所谓的扭曲方法不需要像周期性光栅那样的表面结构。扭转引起的传热控制是由于来自具有相对旋转的两个平板的表面模式的失配。
2021-02-03 cond-mat.mes-hall physics.optics
Thermal conductance of zero modes on the surface boundary of a Weyl semimetal
Dirac材料的热电导，特别是零模的热电导揭示了拓扑结构的影响，边界在z = 0的Weyl半金属产生手征零模，而无背散射，对热导率有显著贡献。通过用顺磁性杂质掺杂表面，允许反向散射，并且通过传输函数|t| ^{2} < 1的减小来控制热导率。我们在样品的边缘附加了一个热库，并研究了热传导和电导率。对于弹道和介观情况，量子涨落引起的热和电介电常数的振荡。热电电导随偏压周期性变化。我们比较了有和没有杂质散射的热导，并观察拓扑结构的影响。提出了一个实验装置来测试这一理论。1狄拉克材料的热电导，特别是零模的热电导，揭示了拓扑结构的影响，边界在z = 0的Weyl半金属产生手征零模，没有背散射，对热导率有显著贡献。通过用顺磁性杂质掺杂表面，允许反向散射，并且通过传输函数|t| ^{2} < 1的减小来控制热导率。我们在样品的边缘附加了一个热库，并研究了热传导和电导率。对于弹道和介观情况，量子涨落引起的热和电介电常数的振荡。热电电导随偏压周期性变化。我们比较了有和没有杂质散射的热导，并观察拓扑结构的影响。提出了一个实验装置来测试这一理论。
2018-06-08 cond-mat.mes-hall
Tunable Surface Plasmon Polaritons in a Weyl Semimetal Waveguide
Weyl半金属由于其特殊的能带结构而引起了人们的广泛关注。我们研究了由两个半无限外尔半金属组成的缝隙波导中表面等离子激元的新特性。我们考虑了等离子体激元在波导两个界面上的对称Voigt-Voigt和Faraday-Faraday组态，结果表明，色散是对称的，表面等离子体激元的传播是双向的。我们介绍了异国情调和新颖的不对称结构，利用不同的幅度或方向的手征异常在两个外尔半金属的Voigt和法拉第配置。这些结构显示出巨大的非互易色散和表面等离子体激元的单向传播。此外，我们研究了一种混合配置的Voigt-Faraday的表面等离子体激元极化在两个界面的波导。我们发现这种结构具有独特的未来。它示出了在体等离子体频率以上具有单向传播的表面等离子体极化激元模式。此外，我们发现了一个表面等离子体极化激元带，同时承认福格特和法拉第功能。此外，我们表明，波导的厚度和化学势的外尔半金属可以作为一个微调参数在这些结构。我们的研究结果可用于利用单向表面等离子体传播特性的光学器件。
2020-04-02 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
Lorentz Skew Scattering and Giant Nonreciprocal Magneto-Transport
本文提出洛伦兹力与斜散射协同导致的洛伦兹斜散射机制，解释高电导体系的非互易磁输运，并在 SnTe 与 Weyl 半金属中展示实现巨非互易性的新途径。
2025-05-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Interfaces of nodal-line semimetals: drum states, transport and refraction
该研究分析拓扑节线半金属界面与薄板结构，揭示边界条件对表面态、鼓态杂化及输运特征的影响，并发现弹道输运中的完美透射共振角与径向非均匀电流分布。
2024-04-21 cond-mat.mes-hall
Surface photogalvanic effect in Weyl semimetals
光电流效应-由光照射引起的整流电流-要求介质的固有对称性足够低，这强烈限制了这种效应的候选材料。在这项工作中，我们将探讨如何在外尔半金属的光电效应可以启用和控制的材料表面的设计。具体来说，我们提供了一个理论的弹道线性和圆形的光电流在空间上局限于一个板的一般和可变的表面边界条件下的Weyl半金属。结果是适用于外尔半金属与任意数量的外尔节点在辐射频率小相比，在费米能级的色散的非线性项的能量。约束引起的响应是紧密联系在一起的费米弧表面状态的配置，特别是费米弧的连接性和方向的发散从外尔节点，从而继承了相同的方向性和敏感性的边界条件。结果，系统的光电流响应变得比无限系统的光电流响应丰富得多，并且可以通过表面操纵来调谐。
2021-10-29 cond-mat.mes-hall
High-rectification near-field radiative thermal diode using Weyl semimetals
本文提出一种基于外尔半金属纳米颗粒和平面基底、无需外磁场且温度灵活的近场辐射热二极管，其最大整流比达2673，并揭示了非互易表面等离激元耦合机制。
2024-03-09 cond-mat.mes-hall physics.optics
Surface plasmon polaritons in topological Weyl semimetals
我们从理论上考虑外尔半金属中的表面等离子体激元。这些材料包含成对的带接触点-外尔节点-与手性拓扑电荷，这诱导了光学各向异性和通过手性异常的异常输运。我们表明，这些影响，这是不存在于普通金属，有一个直接的基本表现在表面等离子体分散。延迟的外尔表面等离子体激元色散依赖于能量和动量空间中外尔节点的分离。对于时间反演对称性破缺的Weyl半金属，节点之间的距离作为动量空间中的有效外加磁场，Weyl表面等离子体激元色散与普通金属中的磁等离子体激元非常相似.特别是，这意味着非互易表面模式的存在。此外，我们还得到了非延迟Weyl磁等离子体激元模式，它获得了额外的纵向磁场依赖性。这些预测的表面等离子体激元的结果外尔半金属的手性异常的可观察的表现，并可能有技术应用。
2016-06-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Non-universality of the adiabatic chiral magnetic effect in a clean Weyl semimetal slab
绝热手征磁效应（CME）是一种缓慢振荡的磁场作用于导电介质时，在磁场的瞬时方向上感应出电流的现象。在这里，我们从理论上研究的影响，在弹道外尔半金属样品的几何形状的平板。我们讨论了为什么在一般情况下，对日冕物质抛射的体积和边界的贡献是可比的。然而，我们表明，在一定条件下，绝热CME是占主导地位的费米弧状态在边界处。我们发现，尽管费米弧的拓扑保护的性质，它们的贡献CME既不涉及任何拓扑不变量，也不能一般的散装低能量有效理论框架内计算。然而，对于某些类型的边界，费米弧贡献的CME可以找到从有效的低能量外尔哈密顿和散射相特征的外尔激发与边界的碰撞。
2018-02-02 cond-mat.mes-hall
Scattering on a rectangular potential barrier in nodal-line Weyl semimetals
本文研究了单粒子在矩形势垒上的弹道散射。由于所研究的系统具有晶体学各向异性，散射特性取决于晶轴和势垒的相互取向。为了解释各向异性，我们研究了两种不同的势垒取向。它表明，对于一定的入射角，入射粒子通过势垒的概率为1。这是克莱因隧穿的表现，这是石墨烯和具有Weyl点的半金属背景下的一种常见现象。然而，当入射角不同于90 ° $^\circ$时，会观察到外尔环系统中的克莱因隧道效应，这与石墨烯和外尔点半金属的情况不同。无反射传输也发生在所谓的“魔角”。“魔角”的值由散射粒子的势垒宽度和德布罗意长度之间的几何共振决定。此外，我们还证明了在一定条件下透射粒子和反射粒子的波函数可以是两个动量不等的平面波的叠加。这样的功能是一个后果的非平凡结构的等能表面的的线半金属。
2018-02-23 cond-mat.mes-hall
Nanosculpted 3D helices of a magnetic Weyl semimetal with switchable nonreciprocity
RIKEN Center for Emergent Matter Science (CEMS)（RIKEN 新兴物质科学中心）；Department of Applied Physics, The University of Tokyo（东京大学应用物理系）；RIKEN Fundamental Science Program（RIKEN 基础科学项目）；Tokyo College, The University of Tokyo（东京大学东京学院）
本研究通过三维纳米雕刻技术，利用磁性韦尔半金属Co₃Sn₂S₂的螺旋结构，实现了可切换的非回旋电子传输，揭示了高迁移率材料在量子功能器件中的潜力。
2025-06-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
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
Self-biased current, magnetic interference response, and superconducting vortices in tilted Weyl semimetals with disorder
我们推广了外磁场作用下具有倾斜带的Weyl半金属的准经典模型。该模型适用于弹道，中度无序，样品中含有高密度的杂质。我们采用这种形式主义，并表明，自偏置的超电流，创建一个100结，可以通过三重态通道外尔半金属。此外，我们的研究结果表明，多个超导逆转是通过不同的结厚度和参数表征外尔半金属。我们讨论了不同的参数对电荷超电流的夫琅和费响应的影响，以及这些参数是如何能够在三重态通道中移动邻近诱导涡旋的位置。
2019-01-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Tilted disordered Weyl semimetals
虽然洛伦兹不变性禁止外尔哈密顿量中存在一个使能量-动量关系倾斜的项，但倾斜色散并不被禁止，事实上，这对于外尔半金属的凝聚态实现是通用的。在这里，我们调查这样一个倾斜的外尔分散体和潜在的障碍的存在下的综合效果。特别是，我们解决的倾斜的影响，在弱无序，其中的障碍是一个无关的扰动，和扩散相在强无序的准弹道相之间的无序诱导的相变。我们的主要结果是，倾斜的存在下，导致这种转变的临界无序强度的减少，或者等价地，在固定的无序强度增加倾斜驱动系统通过相变的扩散强无序相。值得注意的是，这掩盖了倾斜诱导的Lifshitz过渡到一个过度倾斜的II型外尔相在任何有限的无序强度。我们的结果支持使用自洽玻恩近似和数值计算的状态和输运性质的密度的分析计算。
2017-02-10 cond-mat.mes-hall
Surface-switchable nonreciprocity protected by Fermi arcs in Weyl semimetal TaAs
RIKEN Center for Emergent Matter Science（理化学研究所凝聚物质科学中心）；Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院物理研究所）；RIKEN Pioneering Research Institute（理化学所先锋研究本部）；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）；Department of Applied Physics, University of Tokyo（东京大学应用物理系）；Quantum-Phase Electronics Center, University of Tokyo（东京大学量子相电子研究中心）；RIKEN Fundamental Science Program（理化学所基础科学项目）
通过非线性输运测量，在Weyl半金属TaAs中证实了费米弧的手性，并发现其产生拓扑保护的大三阶非互易响应，实现了表面可切换的非线性效应。
2026-06-17 cond-mat.mes-hall
Distinct signatures of particle-hole symmetry breaking in transport coefficients for generic multi-Weyl semimetals
我们提出并研究了通用多外尔半金属（mWSM）晶格哈密顿破坏粒子空穴对称性。这些模型分为两类：模型I（模型II），其中间隙和倾斜项耦合（解耦），可以同时（分别）在混合相（分别为I型和II型相）中托管I型和II型Weyl节点。我们专注于问题的各向异性和非线性的色散，间隙和倾斜项影响扩散的二阶输运量，即圆形光电效应（CPGE）和Berry曲率偶极子（BCD）以及一阶马格努斯霍尔效应（MHE）在弹道极限。拓扑电荷的签名清楚地印在模型I中的混合mWSM相的量化CPGE响应中。这样的量化也被发现在第一型WSM阶段的模型II，然而，在这两种情况下的CPGE的频率分布是明显不同的，由于其不同的频带色散，而不管相同的拓扑性质。从Weyl节点附近和远离WN的贡献清楚地表现在BCD响应，分别为模型I模型II。费米表面性质的激活动量导致一些标志性的功能MHE的两个模型。此外，我们确定区分签名的上述响应类型I，类型II和混合阶段，以提供一个实验上可行的探针，以区分这些WSMs阶段。
2022-07-08 cond-mat.mes-hall
Engineering Magnetotransport Through Hierarchical Symmetry in Weyl Semimetal Superlattices
本研究通过在 Weyl 半金属 NbP 纳米结构中引入超晶格，利用 Fermi 表面与超晶格的相对对称性调控 3D 材料的磁输运，实现了公度振荡和不对称磁阻，为费米学和量子输运工程提供了新方法。
2025-05-02 cond-mat.mes-hall
Nonlinear and nonreciprocal transport effects in untwinned thin films of ferromagnetic Weyl metal SrRuO$_3$
在SrRuO$_3$无孪晶薄膜中实验观察到纵向和横向通道的大非线性和非互易输运效应，其角度依赖揭示出沿[1-10]方向的Berry曲率偶极子和沿[001]方向的一维手性边缘模式，表明磁性Weyl相的存在。
2024-03-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Orbital anomalous Hall effect in the few-layer Weyl semimetal TaIrTe4
本研究在非磁性外尔半金属TaIrTe4中观测到线性反常霍尔效应，通过直流电流诱导时间反演对称性破缺、交流电流探测，结合理论计算揭示其主要源于电流诱导的轨道磁化，为轨道磁电效应研究及轨道流电控制提供了新见解。
2024-12-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Radio-Frequency Detection of Fabry-Pérot Interference and Quantum Capacitance in Long-Channel Three-Dimensional Dirac Semimetal Cd3As2 Nanowires
本文通过直流输运与片上超导 LC 谐振器射频反射测量，在长沟道 Cd3As2 纳米线中观测到法布里-珀罗干涉和量子电容振荡，证明弹道输运并展示射频方法在拓扑量子器件中的应用潜力。
2025-09-21 cond-mat.mes-hall
Colossal nonreciprocal Hall effect and broadband frequency mixing due to a room temperature nonlinear Hall effect
本研究报道了室温下Pt线和NbP器件中的巨大非互易霍尔效应，源于无序散射导致的外在非线性霍尔效应，可实现宽带频率混合，为太赫兹应用开辟新途径。
2023-08-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Theory of the strongly disordered Weyl semimetal
在无序Weyl半金属中，拓扑起源机制导致了新的传输机制，这表现在非常规类型的电磁响应中。传输现象的突出例子，特别是外尔上下文包括异常霍尔效应，手性磁效应，并形成完全场主导制度的运输，其中纵向电导是成比例的外部磁场。在本文中，我们讨论了这些现象的表现在大的长度尺度，包括情况下的强无序和/或磁场，这是超出了范围的图解微扰理论。我们也许最引人注目的发现是识别一种新的漂移/扩散运输制度，在短尺度上的扩散让位于大尺度上的有效弹道动力学，然后再进入扩散发生在更大的尺度上。我们将表明，这一制度在理解系统的各种类型的磁响应的相互作用中起着关键作用。我们的结果是通过描述强无序系统的有效场论的Chern-Simons型。本文包含了一个独立的推导这个理论，并讨论了平衡和非平衡（噪声）运输现象，从它。
2015-11-05 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Non-local electrodynamics in ultra-pure PdCoO$_{2}$
电子在绝大多数导体中的运动是扩散的，服从欧姆定律。然而，最近发现和增长的高纯度材料具有极长的电子平均自由程，引发了对非欧姆替代品，包括粘性和弹道流的兴趣。虽然非欧姆输运机制已经在一系列材料中被发现，包括二维电子气、石墨烯、拓扑半金属和铜铁矿金属，但确定它们的性质已被证明是具有挑战性的。在这里，我们报告了一种新的方法来解决这个问题，采用宽带微波光谱的铜铁矿金属PdCoO $_{2}$在三个不同的样品几何形状，将是相同的扩散运输。所观察到的差异，其中去至于不同的幂律，利用六方对称的PdCoO $_{2}$。这允许一个特别优雅的基于非局部电动力学的诊断，其结果有利于弹道严格流体动力学流。此外，它揭示了一个新的效果弹道电子流，由于高度刻面的形状的六角费米表面。我们结合我们广泛的数据集与玻尔兹曼方程的分析，以表征在PdCoO $_{2}$的非本地制度。更广泛地说，我们的研究结果突出了宽带微波光谱在研究新一代超高电导率材料中的奇异输运机制方面发挥核心作用的潜力。
2023-03-01 cond-mat.mes-hall
Quantized Conductance through Surface States in High Quality Three-Dimensional Dirac Semimetal Cd$_3$As$_2$ Nanowire/Nanoribbon p-n Junctions
DGIST Research Institute, DGIST（大邱科学技术院研究学院）；Electrical and Computer Engineering, National University of Singapore（新加坡国立大学电气与计算机工程系）；Department of Physics, KTH Royal Institute of Technology（皇家理工学院物理系）；Industrial AX Innovation Research Institute and Sensor Technology Support Center, DGIST（大邱科学技术院工业AX创新研究所及传感器技术支持中心）；Department of Advanced Materials Chemistry, Korea University（韩国大学先进材料化学系）；Department of Physics and Chemistry, DGIST（大邱科学技术院物理化学系）；Department of Interdisciplinary Engineering, DGIST（大邱科学技术院交叉工程学系）；Institute of next generation semiconductor technology (INST), DGIST（大邱科学技术院下一代半导体技术研究所）
本文在高质量三维狄拉克半金属Cd$_3$As$_2$纳米线和纳米带p-n结中观测到量子化电导，通过悬浮双局域栅极器件实现弹道输运，并发现宽纳米带中电导平台为$2e^2/h$的整数倍，窄纳米带/纳米线中为$1e^2/h$，提取出有效朗德$g$因子约43，为容错量子电子学提供平台。
2026-06-01 cond-mat.mes-hall
Surface-dominated conductance scaling in Weyl semimetal NbAs
本文通过 DFT+NEGF 计算研究拓扑半金属 NbAs 薄膜的量子输运，发现其 RA 乘积随厚度减小而降低，表面态对弹道电导贡献高达 70%，且该优势在表面缺陷存在时依然保持，表明 NbAs 有望成为未来 BEOL 互连材料。
2024-05-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
High-Dimensional Disorder-Driven Phenomena in Weyl Semimetals, Semiconductors and Related Systems
通常认为，非相互作用的无序电子系统只能经历安德森金属-绝缘体转变。然而，已经有人提出，一大类系统可以显示不同于安德森局域化的无序驱动的转变，这些转变在无序平均态密度、电导率和其他可观测量中有表现。这种转变在最近发现的3D Weyl和Dirac材料的背景下受到了特别的关注，但在具有长程相互作用的冷原子系统，量子踢转子和所有足够高维的系统中也得到了预测。此外，这样的系统表现出非常规行为的Lifshitz尾巴，能级统计和弹道输运性质。本文综述了非Anderson无序驱动的相变及相关现象的最新进展和结果现状。
2017-05-01 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Fermi-arc metals
预测一种由Weyl节点拉伸成各向异性费米面的新型金属态，保留手性反常，零磁场下即达超量子态，导致普适弹道磁导率且无量子振荡。
2023-03-09 cond-mat.mes-hall hep-th
Nonlinear optical diode effect in a magnetic Weyl semimetal
本研究在磁性 Weyl 半金属 CeAlSi 中实验观测到宽带非线性光学二极管效应，并结合密度泛函理论揭示其 Weyl 节点起源，同时实现电流诱导磁化翻转对该效应的电学控制。
2024-04-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Upper critical dimension for dirty Weyl semimetal-to-metal quantum phase transitions
Lehigh University（利哈伊大学）
本研究通过数值和场论方法确定脏外尔半金属-金属量子相变的下临界维度为2、上临界维度为4，并揭示其关联长度指数与动力学标度指数的普适行为。
2026-09-25 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Sondheimer oscillations as a probe of non-ohmic flow in type-II Weyl semimetal WP$_2$
当电子应用中的导体收缩时，微观传导过程导致严重偏离欧姆定律。取决于动量守恒（$l_{MC}$）和弛豫（$l_{MR}$）电子散射的长度尺度以及器件尺寸（$d$），电流流动可以从欧姆状态转变到弹道状态再到流体动力学状态以及它们的更奇异的混合。到目前为止，在原位，在operando的方法来获得这些参数的自我一致的微/纳米器件内，从而确定其导电制度，是严重缺乏。在这种情况下，我们利用Sondheimer振荡，半经典的磁阻振荡由于螺旋电子运动，作为一种方法，以获得$l_{MR}$在微器件中，即使当$l_{MR}\gg d$。这给出了大量的信息$l_{MR}$补充量子振荡，这是敏感的所有散射过程。我们提取$l_{MR}$的Sondheimer振幅的拓扑半金属WP $_2$，在升高的温度高达$T\sim 50$ ~K，在一个范围内最相关的流体动力学输运现象。我们的数据微米尺寸的设备是在很好的协议与实验报告的大批量$l_{MR}$，从而确认WP $_2$可以微制造而不退化。实际上，测量的散射率与理论预测的电子-声子散射率匹配良好，从而支持在这些温度下WP $_2$中电子和声子之间的强动量交换的概念。这些结果最终确立了Sondheimer振荡作为研究非欧姆电子流的微器件中$l_{MR}$的定量探针。
2020-12-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Weyl orbits without an external magnetic field
外尔半金属在磁场中会产生有趣的非定域电子轨道：由手征朗道能级实现的通过体块的弹道输运与由洛伦兹力驱动的沿表面费米弧的动量空间滑动相结合。体手征朗道能级也可以由其符号取决于外尔点的手征的轴向场诱导。然而，引起它们的微观扰动只能用外尔点周围低能区的规范场来描述。此外，由于赝场是内禀的，因此没有明显的理由存在导致沿费米弧滑动的洛伦兹力。因此，完全由赝场驱动的非定域轨道的存在并不明显。在这里，我们表明，系统中至少有四个外尔点的散装频谱，非本地轨道可以诱导轴向场单独。我们讨论的基本机制相结合的分析半经典理论，波包动力学的微观数值研究，和表面格林函数分析。
2020-08-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
