Temperature-Dependent and Magnetism-Controlled Fermi Surface Changes in Magnetic Weyl Semimetals
本研究针对两种稀土基磁性外尔半金属的SdH效应展开,揭示了费米面温度演化对磁构型的依赖规律,并通过第一性原理计算将其归因于传导电子与局域磁矩的强交换耦合。
2023-04-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Incommensurate magnetic order drives singular angular magnetoresistance in a Weyl semimetal
Boston College(波士顿学院);NIST Center for Neutron Research, National Institute of Standards and Technology(美国国家标准与技术研究院中子研究中心);Tata Institute of Fundamental Research(塔塔基础研究所);University of California, Los Angeles(加州大学洛杉矶分校);Oak Ridge National Laboratory(橡树岭国家实验室);National Synchrotron Radiation Research Center(国家同步辐射研究中心);ISIS neutron and muon source, STFC, Rutherford Appleton Laboratory(STFC卢瑟福阿普尔顿实验室ISIS中子和缪子源);J-PARC Center, Japan Atomic Energy Agency(日本原子能机构J-PARC中心);University of Tsukuba(筑波大学)
CeAlGe中无规磁序导致奇异角磁电阻,揭示了Weyl半金属中带拓扑、电子输运与集体磁性之间的联系。
2025-09-22 cond-mat.str-el
Picoscale Magnetoelasticity Governs Heterogeneous Magnetic Domains in a Noncentrosymmetric Ferromagnetic Weyl Semimetal
磁性外尔半金属在异质应变相或在磁畴壁处具有电磁场。拓扑和磁性的可调谐性和控制对于揭示这些现象至关重要,这些现象尚未得到很好的理解或完全实现。在这里,我们使用扫描SQUID显微镜图像自发磁化和CeAlSi,非中心对称铁磁外尔半金属候选人的磁化率。我们观察到大的亚稳畴旁边稳定的铁磁畴。亚稳域最有可能体现一种类型的挫折或玻璃磁相,激发,可能是一个新兴的和异国情调的性质。我们发现的证据表明,这两种类型的域的异质性所产生的磁弹性或磁致伸缩效应。我们展示了这些域如何形成,它们如何相互作用,以及它们如何可以被操纵或稳定的皮米水平上的估计晶格应变。CeAlSi是关联拓扑系统中应变电子学的前沿材料。
2020-11-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Crystalline electric field excitations in Weyl semimetal \textit{R}AlSi (\textit{R} = Ce, Pr and Nd)
针对稀土金属间化合物\textit{R}AlSi(\textit{R}=Ce、Pr、Nd),结合INS等测量系统研究其晶场激发,确定CEF参数与基态波函数,揭示基态单离子各向异性及NdAlSi与Ce/PrAlSi的磁行为差异。
2025-08-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other cond-mat.str-el
Evidence of Coulomb interaction induced Lifshitz transition and robust hybrid Weyl semimetal in Td MoTe2
使用软X射线角分辨光电子能谱,我们探测的体电子结构的Td MoTe2。我们发现,现场库仑相互作用导致的Lifshitz转变,这是必不可少的电子结构的精确描述。通过实验数据与理论计算的比较,表明了一对能带在I型和II型外尔节点处接触的混合外尔半金属态。揭示库仑相互作用的重要性为理解MoTe2的独特性质开辟了一条新的途径,对于理解这种范德华材料中相关效应,强自旋轨道耦合和超导性之间的相互作用具有重要意义。
2018-08-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Competition-Induced Sign Reversal of Casimir-Lifshitz Torque: An Investigation on Topological Node-Line Semimetal
本文研究拓扑节线半金属中相对论与非相对论色散竞争诱导的Casimir-Lifshitz力矩符号反转现象,提出通过调节各向异性参数、化学势或衬底距离实现反转,并以Ca$_3$P$_2$系统进行了详细计算验证。
2022-10-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Pressure-induced Lifshitz transition in black phosphorus
在半金属中,电子和空穴载流子都对费米能级的态密度有贡献。小的能带重叠和多带效应产生了许多新的电子性质,如线性色散的相对论狄拉克费米子,钛磁电阻和非常规超导。黑磷最近成为一种特殊的半导体,具有高载流子迁移率和直接的可调带隙。特别重要的是在黑磷中寻找奇异的电子态,这可能会放大材料的潜力,超越半导体器件。在这里,我们表明,一个温和的流体静压力有效地抑制了带隙,并诱导从半导体到半金属的黑磷的Lifshitz过渡,观察到在半金属相的巨磁阻。强磁场中的量子振荡揭示了半金属黑磷复杂的费米面拓扑结构。特别是,在1.2 GPa左右出现了一个类似狄拉克的费米子,它不断地被外部压力所调谐。观察到的半金属行为极大地丰富了黑磷的材料性质,并为探索这种材料中的新电子态奠定了基础。此外,这些有趣的行为使磷烯成为实现新的二维相对论电子系统的良好候选者,而不是石墨烯。
2015-12-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Infrared Conductivity of Elemental Bismuth under Pressure: Evidence for an Avoided Lifshitz-Type Semimetal-Semiconductor Transition
对元素铋施加压力会降低其导带-价带重叠,并导致约25 kbar的半金属-半导体(SMSC)转变。这种转变名义上是拓扑的“Lifshitz”费米表面品种,但有开放的问题,在低电荷密度的相互作用的作用。使用一种新型的压力池与光学访问,我们进行了广泛的研究铋的压力下的红外电导率。与预期的纯带行为相反,我们发现增强的相互作用效应的签名,包括强耦合电荷等离子体(等离子体)功能和等离子体频率,保持有限的过渡。这些效应与纯Lifshitz带状跃迁不一致。我们假设,互动在推动转型中发挥着核心作用。
2010-09-15 cond-mat.str-el
NMR determination of Van Hove singularity and Lifshitz transitions in nodal-line semimetal ZrSiTe
我们应用核磁共振谱研究了Dirac半金属ZrSiTe中独特的节线网络。低- $T$的行为是由一个受保护的节点线,与NMR提供了一个敏感的探针的相关载体的抗磁性响应。NMR位移和$(T_1T)^{-1}$中的急剧低$T$最小值提供了该节线的无色散准2D行为的定量测量。我们还确定了一个范霍夫奇点密切连接到这个节线,和相关的$T$诱导的Lifshitz转变。在此温度下NMR位移和线宽的断开表明与此拓扑变化相关的电子行为的变化。这些功能具有依赖于取向的行为,指示相关的带能量的场依赖的缩放。
2021-07-11 cond-mat.str-el
Quantum Hall effect in topological Dirac semimetals modulated by the Lifshitz transition of the Fermi arc surface states
本文研究了拓扑狄拉克半金属中费米弧表面态的Lifshitz转变对磁输运的影响,发现体动量依赖的能隙项会引发该转变并关闭外尔轨道,导致3D量子霍尔效应失效,强调表面Lifshitz转变对实现稳定外尔轨道和3D QHE至关重要。
2023-09-15 cond-mat.str-el
Signatures of a magnetic-field-induced Lifshitz transition in the ultra-quantum limit of the topological semimetal ZrTe$_5$
本文通过电输运和超声测量表征拓扑半金属ZrTe₅在高达64 T磁场下的量子极限,发现塞曼效应调控一维朗道能带并诱导向一维Weyl区域的Lifshitz转变,为在更低温度下探索相互作用驱动的奇异相奠定了基础。
2022-04-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other cond-mat.str-el
Optical signatures of type-II Weyl fermions in the noncentrosymmetric semimetals $R$AlSi ($R$=La, Ce, Pr, Nd, Sm)
本研究通过室温宽频红外光谱考察 $R$AlSi 系列非中心对称半金属,依据光电导的线性频率响应识别费米能级附近的外尔节点,并指出其主要为过度倾斜的II型外尔态。
2024-04-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
On the semimetal-insulator transition and Lifshitz transition in simulations of mono-layer graphene
我们报告了单层石墨烯紧束缚模型的混合蒙特卡罗模拟的现状。我们目前的结果有关的半金属-绝缘体相变,从而两体相互作用建模的部分屏蔽库仑势,考虑到屏蔽电子在较低的$σ$ -轨道。我们获得的证据表明,有限尺寸效应可能仍然存在于目前的估计的临界耦合强度$α_C$,这是以前提取的晶格尺寸高达$N_x=N_y=18$的模拟。我们还提出了初步的结果,颈破坏Lifshitz过渡发生在有限的费米子密度的限制消失的两体相互作用。在我们的模拟中,通过使用自旋相关的化学势来规避符号问题。
2014-10-28 cond-mat.str-el hep-lat
Field-Induced Lifshitz Transition in the Magnetic Weyl Semimetal Candidate PrAlSi
Lifshitz跃迁(LT)是指电子结构和费米面的突变,与各种量子涌现现象有关。在已知材料中观察到的LT中,场致LT很少见,其起源仍然难以捉摸。为了理解场致LT的起源,重要的是将物质基础扩展到重费米子金属的通常设置之外。在这里,我们报告的磁场诱导LT在PrAlSi,磁性Weyl半金属候选人与本地化4 $f$电子,通过磁输运高达55 T的研究。量子振荡分析表明,在阈值场$B^*\approx$ 14.5 T上,振荡频率($F_1$ = 43 T)被两个新频率($F_2$ = 62 T和$F_3$ = 103 T)取代。引人注目的是,LT发生远低于量子极限,具有明显的温度依赖的振荡频率和场依赖的回旋质量。我们的工作不仅丰富了罕见的场致相变的例子,而且为进一步研究拓扑结构、磁性和电子关联之间的相互作用铺平了道路。
2023-01-20 cond-mat.str-el
Lifshitz transition in correlated topological semimetals
本文通过从头算多体微扰GW理论和动力学平均场理论,研究了YPtBi和GdPtBi的电子结构,揭示了4d或4f电子关联效应导致空穴载流子形成及温度诱导的Lifshitz转变,阐明了关联费米子可调制拓扑能带能量分布。
2025-08-12 cond-mat.str-el
Ultrafast Dynamical Lifshitz Transition
费米面是我们理解金属和强相关多体系统的核心。费米表面拓扑结构的突然变化,也被称为Lifshitz转变,可以导致诸如巨磁阻和超导性等迷人现象的出现。虽然Lifshitz转变已被证明为一个广泛的材料的宏观参数,如应变,掺杂,压力和温度的平衡调整,非平衡动力学路线的费米表面拓扑结构的超快修改还没有实验证明。结合时间分辨多维光电子能谱与最先进的TDDFT+ $U$模拟,我们介绍了一种新的方案,用于驱动超快Lifshitz过渡相关的II型Weyl半金属T $\mathrm{_{d}}$ -MoTe $_{2}$。我们证明,这种非平衡拓扑电子跃迁发现其微观起源的有效电子关联的动力学修改。这些结果揭示了一个新的超快方案控制费米表面的相关量子材料的拓扑结构。
2021-02-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Chiral magnetic effect in lattice models of tilted multi-Weyl semimetals
采用双带晶格模型研究了倾斜多Weyl半金属(WSM)中的手征磁效应(CME)。我们专注于第二类阶段的mWSM,引入了违反倾斜项的洛伦兹对称性。我们增加了对CME(和异常霍尔效应)的理解,在第二型阶段的mWSM和附近的Lifshitz转变通过不同的倾斜。像基本的WSM,我们的研究结果也表明,贝里曲率驱动的CME更高的电荷。我们发现CME在跃迁点处有一个峰,并利用态密度讨论了它的意义。一路上,我们还检查这两个观测值作为外尔点的能量分离的函数。
2021-08-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Hydrostatic pressure induced Dirac semimetal in black phosphorus
受最近实验观察到的流体静压诱导的黑磷从半导体到半金属的转变[Chen et al. in arXiv:1504.00125]的启发,我们提出了关于黑磷电子结构的压力效应的第一性原理计算。结果表明,在临界压力Pc_1 =1.23 Gpa附近,Z点处的能带发生交叉和反转,在Z点附近,能带反转演化为4个二重简并的狄拉克锥,表明是一种三维狄拉克半金属.随着压强的进一步增加,Gamma-Z线上的狄拉克锥向Gamma点移动,演化为两个空穴型费米口袋,Z-M线上的狄拉克锥向M点移动,演化为两个空穴型费米口袋,压强达到4.0Gpa时,狄拉克锥的位置发生变化。它清楚地表明,Lifshitz转变发生在$P_{c1}$从半导体到3D狄拉克半金属保护的非对称空间对称性的体积。这表明黑磷由于其易于通过压力调制而具有用于光电和电子器件的光明前景。
2016-06-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Weyl nodes and Kondo interaction in noncentrosymmetric semimetals RGaGe (R=La, Ce and Pr) with long Fermi arcs
本文结合DFT和DMFT计算研究了磁性稀土Weyl半金属RGaGe,发现CeGaGe和PrGaGe中局域的f电子未直接形成拓扑节点,但通过spd能带交叠产生具有长费米弧的Weyl节点,且压缩导致f电子巡游会掩盖这些节点,揭示了关联效应对Weyl节点特性的深远影响。
2025-04-24 cond-mat.str-el
Electronic Evidence of Temperature-Induced Lifshitz Transition and Topological Nature in ZrTe5
拓扑材料是近年来研究的热点。虽然三维拓扑绝缘体越来越丰富,但二维拓扑绝缘体仍然很少见,特别是在天然材料中。ZrTe 5的反常输运性质一直是一个长期存在的难题;其潜在的起源仍然难以捉摸。最近,由于单层ZrTe 5是一个二维拓扑绝缘体,体相ZrTe 5中可能存在拓扑相变,因此重新引起了人们的兴趣。然而,ZrTe 5的拓扑性质仍有争议,因为一些实验指出它是三维或准二维狄拉克半金属。在这里,我们报告高分辨率的激光为基础的角分辨光电发射测量的ZrTe 5。ZrTe_5的电子性质主要由布里渊区中心的两个近线性色散带支配。这两个带被一个能隙分开,该能隙随着温度的降低而减小,但持续到我们测量的最低温度(~2 K)。整体电子结构表现出显着的温度依赖性;它从高温下具有空穴状费米口袋的p型半金属演变为约135 K的半导体,其电阻率呈现峰值,再到低温下具有电子状费米口袋的n型半金属。这些结果表明,在ZrTe 5的温度诱导的Lifshitz转变的明确的电子证据。他们提供了一个自然的理解的基本起源的电阻率异常在~135 K及其相关的反转的载流子型。我们的观察也提供了关键信息破译的拓扑性质的ZrTe 5和可能的温度诱导的拓扑相变。
2016-02-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
The magnetic and structural properties near the Lifshitz point in Fe1+xTe
我们构建了一个相图的母体化合物Fe 1 +xTe作为填隙铁x的电子,结构和磁性方面的功能。对于x <10%的浓度,Fe 1 +xTe在大约70 K下经历“半金属”到金属的转变,这也是一级的,并且与从四斜晶系到单斜晶系的结构转变一致。对于x ~ 14%,Fe 1 +xTe在约58 K下经历二级相变,对应于“半金属”到“半金属”的转变以及结构正交畸变。在x ~ 11%的临界浓度下,Fe_(1 + x)Te经历了两次相变:高温相变为二阶相变,形成具有无公度磁有序和温度相关传播矢量的正交相;低温相变为具有近公度磁波矢量的单斜相。当x < 10%和接近x ~ 11%的临界浓度时,结构和磁性转变显示出相似的临界行为,而具有大间隙铁浓度的样品显示出临界响应之间的显著偏差,表明序参量的解耦。对随温度变化的非弹性中子数据的分析表明,Fe_(1 + x)Te相图中的无公度磁涨落与T_N以上的类“半导体”电阻率直接相关,自旋涨落的散射是半导体或金属性差的主要原因。结果表明,掺杂驱动的费米面嵌套可能是起源于无间隙和无公度自旋响应在大间隙浓度。
2013-09-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Angle-dependent magnetoresistance and its implications for Lifshitz transition in W2As3
Lifshitz跃迁代表了费米面结构的突然重构,引起材料电子性质的异常。这样的转换不一定依赖于拓扑破坏,因此是拓扑的。它是理解许多奇异量子现象起源的关键,例如拓扑狄拉克/外尔半金属中极大磁电阻(MR)的机制。在这里,我们报告的角度依赖MR(ADMR)和热电效应在W2 As 3单晶的研究。该化合物显示出大的不饱和MR(在4.2K和53 T下约为70000%)。最引人注目的发现是,ADMR从40 K以上的水平哑铃状显著变形为30 K以下的垂直莲花状图案。在30-40 K的窗口温度范围内,霍尔效应、热电势和能斯特系数也发生了显著变化,表明费米面拓扑结构发生了突变。这种温度诱导的Lifshitz转变导致电子-空穴输运的补偿和大的MR。因此,我们建议,当无法直接测量费米表面时,类似的方法可以适用于检测各种量子态的费米表面变化。
2020-04-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Unreliability of two-band model analysis of magnetoresistivities in unveiling temperature-driven Lifshitz transition
最近,异常的载流子密度和/或迁移率的温度依赖性来自使用传统的两带模型的磁致伸缩性的分析已被用来揭示有趣的温度诱导的各种材料的Lifshitz转变。例如,两个温度驱动的Lifshitz转变被推断存在于狄拉克线半金属ZrSiSe中,基于霍尔磁导率的双带模型分析,其中当温度降低到T = 106 K以下时,第二带表现出载流子类型从空穴到电子的变化,并且在T = 80 K时,在迁移率与温度的曲线中观察到下降。在这里,我们回顾了ZrSiSe的实验和双带模型分析。我们表明,在第二个频带的异常可能是假的,因为第一个频带占主导地位的霍尔磁导率在T > 80 K,使载流子类型和迁移率从两个频带模型分析获得的第二个频带不可靠。也就是说,在解释这些异常作为温度驱动的Lifshitz转变的证据时必须小心。我们对ZrSiSe中存在这种相变的怀疑进一步得到了180 K以下温度下磁电阻的Kohler规则的验证。这项工作展示了潜在的问题,在解释异常的载流子密度和迁移率的温度依赖性来自使用传统的两带模型的磁导率或磁致伸缩性的分析。
2022-12-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Negative Magnetoresistance in Topological Semimetals of Transition-Metal Dipnictides with Nontrivial Z2 Indices
外磁场$B$与外电场$E$共线时,由Adler-Bell-Jackiw反常引起的负磁电阻(NMR)被认为是Weyl半金属最显著的量子特征.本文报道了中心对称过渡金属双镍族化合物MPn $_{2}$(M=Nb和Ta; Pn=As和Sb)的普适NMR谱,其中Weyl费米子的存在可以被明确地排除。利用温度依赖的磁电阻,霍尔和热电系数的能斯特和塞贝克效应,我们确定的出现的NMR现象在MPn $_{2}$是符合的Lifshitz转变,对应于形成独特的电子-空穴-电子($e$ - $h$ - $e$)口袋沿$I-L-I'$方向。第一性原理计算表明,沿$I-L-I'$线,过渡金属的$d_{xy}$和$d_{x^{2}-y^{2}}$轨道形成带交叉的倾斜节环,远低于费米能级。强的自旋-轨道耦合使所有交叉点都能隙,并产生特征性的$e$-$h$ - $e$结构,使MPn $_{2}$成为$\mathbb{Z}_2$指数为[0;(111)]的拓扑半金属。通过排除体相态的弱局域化贡献,我们得出结论:MPn $_{2}$中的普适NMR可能具有拓扑表面态的奇异起源,这种奇异起源与非平凡表面上相反的自旋-动量锁定成对出现.
2016-03-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Type-III Weyl Semimetals: (TaSe4)2I
外尔半金属根据外尔点处费米面的几何形状分为I型和II型。在这里,我们提出了一类新的外尔半金属,其独特的费米表面包含两个电子或两个空穴口袋接触在一个多外尔点,被称为III型外尔半金属。基于第一性原理计算,我们首次证明了准一维化合物(TaSe 4)2 I是一种具有较大手征电荷的III型Weyl半金属.(TaSe_4)_2I在(001)面上可以支持四重螺旋面态,并具有非常长的费米弧。角分辨光电子能谱测量与(TaSe 4)2I在室温下的无隙性质一致,并揭示了其特征色散。此外,我们的计算表明,外应变可以在(TaSe 4)2 I中诱导III型、II型和I型Weyl半金属的拓扑相变,并伴随着费米面的Lifshitz相变.因此,我们的工作首次实验表明(TaSe 4)2I是III型Weyl半金属,并为进一步研究III型Weyl费米子的新物理提供了一个有前途的平台。
2021-01-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Lifshitz metal-insulator transition induced by the all-in/all-out magnetic order in the pyrochlore oxide Cd2Os2O7
我们研究的金属-绝缘体转变(MIT)的锇烧绿石氧化物Cd 2 Os 2 O 7通过运输和磁化测量。在227 K时,MIT和向全进/全出(AIAO)序的磁转变同时发生。我们提出了一个机制的基础上诱导的AIAO磁序可能通过强自旋轨道耦合在特定的半金属能带结构的Lifshitz转变。它建议,此外,两个观察到的难题,一个有限的电导率T = 0附近和弱铁磁矩的出现,不是散装的属性,但起源于磁畴壁之间的两种AIAO域。
2015-02-01 cond-mat.str-el
Observation of near EF Fermi-arc van Hove singularity with prominent coupling to phonon in a van der Waals coupled Weyl semimetal
采用扫描隧道显微镜/光谱和第一性原理计算相结合的方法研究了一种范德华耦合Weyl半金属材料NbIrTe 4.我们观察到一个尖锐的峰值附近的零偏置能量的隧穿电导,其起源是归因于一个van Hove奇异性与拓扑非平凡费米弧状态的Lifshitz过渡。此外,隧道光谱测量显示出令人惊讶的大签名的电子玻色子耦合,这大概是通过增强的电荷磁化率的强烈增强的电子声子耦合。我们在范德华耦合材料中的发现是特别宝贵的,由于适用的剥离技术,通过进一步操纵纳米尺度薄片及其器件中的近费米能范霍夫奇点来搜索奇异的拓扑状态。
2021-08-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Quantum oscillation studies of the nodal line semimetal Ni3In2S2-xSex
本文研究了节线半金属 Ni3In2S2-xSex 在高磁场下的量子振荡,发现 Se 替代 S 导致费米面从三维演化为二维,而有效质量无显著变化,表明其拓扑相对 SOC 增强具有稳健性。
2025-03-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Pyrochlore electrons under pressure, heat and field: shedding light on the iridates
本文以烧绿石铱酸盐为模型,研究了电子在焦绿石晶格上的有限温度和磁场相图。我们提供了最一般的hacky允许的哈密顿量,包括下一个最近的邻居跳跃,并将其与一个斯莱特-科斯特为基础的哈密顿的虹膜。它捕获Lifshitz和/或几个阶段之间的热转变,如金属,半金属,拓扑绝缘体和Weyl半金属,和缺口反铁磁体与不同的订单。我们的结果的电荷电导率,直流和光学,霍尔系数,磁化强度和磁化率显示出良好的协议与最近的实验,并提供新的预测。因此,我们的有效模型揭示了烧绿石铱酸盐在一个统一的方式。
2013-04-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Plasmon mode as a detection of the chiral anomaly in Weyl semimetals
Weyl半金属是一类在动量空间中具有非平凡拓扑的三维无隙半金属。外尔半金属中的手征反常表现为平行电场和磁场诱导的相反手征的外尔节点之间的电荷不平衡。在无规相位近似下,我们研究了手征反常对本征和掺杂Weyl半金属中等离激元模的影响。我们证明了手征异常引起的内禀外尔半金属不同的等离子体振子模式。我们还发现手征反常导致了掺杂外尔半金属等离子体激元色散的一些奇异性质。因此,非常规的等离子体激元模式作为一个签名的手征异常外尔半金属,等离子体激元的光谱提供了一个适当的方式来检测的Lifshitz转变。
2015-01-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
The extremely large magnetoresistance in the Candidate Type-II Weyl semimetal MoTe2
利用角相关磁阻(MR)、霍尔效应(Hall effect)、温度相关磁热电功率(TEP)S(T)测量和第一性原理计算研究了正交相MoTe 2(Td-MoTe 2)的电子性质。对Td-MoTe_2晶体的研究发现:(1)采用εθ=(sin ~ 2 θ+γ-2 cos ~ 2 θ)~(1/2)的标度方法,其中θ为磁场与晶体c轴的夹角,γ为质量各向异性。出乎意料的是,在Td-MoTe 2中观察到γ低至1.9的电子3D特征;(2)在T~150 K和T~60 K附近,可能存在Lifshitz转变和随后的电子结构变化,这一点得到了TEP温度依赖性斜率变化的证据的支持,从霍尔电阻率中提取的载流子密度和从MR测量中获得的γ的起始温度。Td-MoTe 2中极大的MR效应可能源于电子-空穴补偿和电子袋上特殊的轨道织构的结合,电子结构的计算支持了这一点。我们的结果可以提供一个通用的各向异性MR的标度关系,并有助于认识在其他系统,如外尔半金属和狄拉克的MR效应的起源。
2017-06-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Quantum Oscillations and Magnetoresistance in Type-II Weyl Semimetals - Effect of a Field Induced Charge Density Wave
最近的实验表明,在强磁场作用下,第二类Weyl半金属如WTe $_2$、MoTe $_2$、Mo $_x$ W $_{1-x}$ Te $_2$和WP $_2$具有显著的输运性质,包括极大的磁电阻和不寻常的温度依赖性。在这里,我们调查磁输运通过Kubo公式在一个极小模型的II型Weyl半金属考虑到电荷密度波(CDW)过渡的影响,这可能会出现,即使在弱耦合在一个强磁场的存在下,因为特殊的朗道级色散的II型Weyl系统。与实验测量一致,我们发现一个非常大的磁阻接近$B^2$缩放在粒子空穴补偿,而在极端的量子极限有一个过渡到一个定性的新的缩放约$B^{0.75}$。我们还研究了Shubnikov-de Haas效应,发现在CDW转变温度以下,电阻率量子振荡的幅度大大增强,这伴随着不寻常的非单调(非Lifshitz-Kosevich)温度依赖性。
2018-04-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Holographic models for undoped Weyl semimetals
我们继续我们最近提出的单粒子关联函数的四维手征费米子与Lifshitz标度在零化学势的全息描述,特别注意的动力学指数z = 2。我们提出了在非零动量和温度下的谱密度和色散关系的新结果。与z = 1的相对论情形相比,我们发现存在从非费米液体到费米液体的量子相变,其中两个费米面自发形成,甚至在零化学势下。我们的研究结果表明,边界系统的行为像一个未掺杂的外尔半金属。
2013-04-03 cond-mat.str-el hep-th
Quantum Criticality of Type-I and Critically Tilted Dirac Semimetals
本文通过 Landau 阻尼与 Gross-Neveu-Yukawa 重整化群分析,揭示倾斜二维 Dirac 费米子在 I 型相及 Lifshitz 转变处的不同量子临界行为。
2025-02-20 cond-mat.str-el
Weak Topological Insulators and Composite Weyl Semimetals: $β$-Bi$_{4}$X$_{4}$ (X=Br, I)
虽然强拓扑绝缘体(STI)在理论预测后不久就在实验上实现了,但弱拓扑绝缘体(WTI)尚未得到明确的证实。一个主要的障碍是缺乏明显的天然卵裂表面来测试WTI的表面选择性标志。通过一个新的方案,我们发现Bi $_{4}$ X $_{4}$(X=Br,I),无论是稳定的还是以前合成的,都可以是具有两个自然解理面的WTI,其中两个各向异性的Dirac锥分别稳定和湮灭.我们进一步发现电荷掺杂下的四个表面态Lifshitz转变和单轴应变下的两个体拓扑相变。在WTI-STI转变附近,出现了一种新的外尔半金属相,即费米弧一般出现在两个解理面上,而费米圆只出现在一个选定的解理面上。
2015-09-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Anomalous excitonic phase diagram in band-gap-tuned Ta2Ni(Se,S)5
本研究利用ARPES和XRD探究Ta2Ni(Se,S)5在半金属-半导体转变中的对称性破缺态,发现反常相图行为,并揭示强带间电声子耦合在增强半金属侧对称性破缺中的关键作用。
2023-09-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Pressure-induced superconductivity and topological phase transitions in the topological nodal-line semimetal SrAs3
拓扑双线性半金属(TNLSM)是指其导带和价带相互交叉的材料,满足拓扑保护的闭环而不是布里渊区(BZ)中的离散点。TNLSM的预期性质包括鼓面状的近平坦表面态、独特的朗道能级、特殊的集体模式、长程库仑相互作用或实现高温超导的可能性。最近,SrAs3已被理论上提出,然后实验证实是一个TNLSM。在这里,我们报告的高压实验SrAs 3,识别Lifshitz转变低于1 GPa和超导转变伴随着结构相变高于20 GPa。通过密度泛函理论(DFT)计算,揭示了高压相的拓扑晶体绝缘体(TCI)态。作为拓扑绝缘体的对应物,TCI具有受晶体对称性保护的金属边界态,而不是时间反演。考虑到拓扑表面态(TSS)和螺旋自旋织构观察到的高压状态的SrAs3,超导状态可能会引起的表面状态,是最有可能的拓扑非平凡的,使加压SrAs3拓扑超导体的强有力的候选人。
2019-10-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Topological phase transition induced extreme magnetoresistance in TaSb$_{2}$
我们报告了在1.5 K和15 T的中等条件下,TaSb $_{2}$单晶的172万%的极大正磁阻。磁阻(MR $\propto\,B^{1.96}$)的二次增长在高达15 T时不饱和,这是该半金属中电子和空穴袋之间的$<0.1\%$失配的几乎完美补偿的表现。补偿机制被证实与温度相关的MR,霍尔和热电系数的Nernst和Seebeck,揭示了两个明显的费米面重建过程,没有自发对称性破缺,\textit{i.e.} Lifshitz转变,分别在20 K和60 K左右。利用磁电阻和磁化率的量子振荡,通过密度泛函理论计算,我们确定了TaSb $_{2}$的主空穴费米面沿$F-L$线形成了独特的肩状结构.该肩袋的平带顶部仅比费米能级高几meV,导致在20 K时肩袋消失时观察到的拓扑相变。温度的进一步升高将费米能级推到主空穴袋的带顶,在60 K时,当空穴袋完全消失时,引起第二次Lifshitz跃迁。
2016-03-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Extremely large magnetoresistance in topologically trivial semimetal $α$-WP$_2$
最近在许多非磁性材料中发现了极大的磁电阻(XMR),但由于这些材料的复杂电子结构,其潜在机制仍然知之甚少。在这里,我们报告的$α$相WP $_2$,拓扑平凡的半金属单斜晶体结构(C2/m),这与最近发现的强大的II型外尔半金属相$β$ -WP $_2$的调查。我们发现$α$ $_2$表现出几乎所有的XMR材料的特性:MR的近二次场依赖性,在低温下由平台引起的场诱导电阻率的上升,这可以通过补偿效应来理解,以及由我们的霍尔效应测量证实的载流子的高迁移率。不同磁场下的归一化MR值在$α$ $_2$中具有相同的温度依赖性,Kohler标度律可以在较宽的温度范围内描述MR数据,各向异性参数$γ$值随温度的变化不明显。当电场在$\textit{ac}$平面内旋转时,电阻极图呈花生状,这可以从费米面的各向异性来理解。这些结果表明,场致能隙和温度诱导的Lifshitz转变都不是$α$ $_2$半金属电阻率上升的原因。我们的研究结果确立了$α$ -WP $_2$作为探索XMR现象的新参考材料。
2018-04-11 cond-mat.str-el
Lifshitz phase transitions in one-dimensional Gamma model
本文研究了一维自旋1/2 Gamma模型的量子相变和磁学性质,该模型描述了自旋轨道耦合较强的共边八面体间的非对角交换相互作用.最近邻和第二邻之间的竞争交换相互作用以无自旋费米子的形式稳定了半金属基态,并产生了由三个无带隙相组成的丰富相图。我们发现动量空间中的Weyl节点数表征了不同的相,而这种在没有对称性破缺的情况下费米面拓扑结构的变化产生了各种各样的Lifshitz跃迁,其中位于$k=π$的Weyl节点从I型转变为II型.在第二阶段发现了I型和II型Weyl节点的共存。信息测度包括纠缠度、纠缠熵和相对熵可以有效地表征二级跃迁。结果表明,Gamma模型可以作为描述关联电子系统中Lifshitz相变的精确可解模型。
2020-09-17 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Existence of electron and hole pockets and partial gap opening in the correlated semimetal Ca3Ru2O7
从理论上确定了高温下具有反铁磁和结构转变的关联Ca 3 Ru 2 O 7的电子能带结构,从而对Ca 3 Ru 2 O 7的体自旋阀效应等显着性质有了进一步的认识.然而,它的能带结构和费米面(FS)以下的结构转变还没有解决,即使一个FS组成的电子口袋实验发现。本文报道了在电流和温度梯度分别沿a轴和b轴方向作用下,对一种未掺杂的Ca_3Ru_2O_7单晶的磁电输运和热电性质的测量。沿两个晶轴获得的热电势被发现在低温下显示出相反的迹象,表明FS上的电子和空穴口袋的存在。此外,还推测了FS在T* = 30 K时的变化规律,在此温度下发生了从相干到非相干的明显转变,Hall和Nernst系数的结果表明Ca3Ru2O7在结构转变之下存在依赖于温度和动量的部分能隙开放,在T* 时可能发生Lifshitz转变.实验证明的相关半金属基态在Ca 3 Ru 2 O 7呼吁进一步的理论研究,这一显着的材料。
2018-01-27 cond-mat.str-el
Observation of a uniaxial strain-induced phase transition in the 2D topological semimetal IrTe$_2$
应变在固态材料中无处不在,但尽管其具有根本的重要性和技术相关性,但利用外部施加的应变来控制材料性能仍处于起步阶段。特别地,在二维(2D)过渡金属二硫属化物(TMD)中对不同相变和拓扑状态的应变控制仍然是一个开放的挑战。在这里,我们利用单轴应变稳定长期争论的结构基态的二维拓扑半金属IrTe $_2$,这是隐藏在未应变的样品。结合角分辨光电子能谱(ARPES)和扫描隧道显微镜(STM)的数据显示,应变稳定相具有6x1的周期性,并经历了Lifshitz过渡,授予前所未有的光谱访问以前无法访问的II型拓扑狄拉克状态,占主导地位的修改层间跳跃。支持密度泛函理论(DFT)计算,我们表明,应变诱导的电荷转移强烈削弱层间Te键,从而重塑系统的能量景观有利于6 × 1相。我们的研究结果突出了在层状材料中利用应变工程特性的潜力,特别是在调整层间行为的背景下。
2021-01-11 cond-mat.str-el
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
Chiral vortical conductivity across a topological phase transition from holography
研究了全息Weyl半金属模型中的手征涡旋电导率,该模型描述了从强耦合的拓扑非平凡相到平凡相的拓扑相变。我们专注于手征涡电导率的温度依赖性的混合规范重力异常起着至关重要的作用。通过反常霍尔电导率和温度平方对手征涡旋电导率进行适当的重整化后,我们发现在低温下,在Weyl半金属相和量子临界区,这种重整化比率保持为普适常数。更有趣的是,在量子临界区的这个比率只取决于量子临界点的突现Lifshitz标度指数。
2019-12-13 cond-mat.str-el hep-th
Doping and tilting on optics in noncentrosymmetric multi-Weyl semimetals
外尔半金属(WSM)具有倾斜的狄拉克锥,根据倾斜参数($C$)的大小可以是I型或II型。这两种类型之间的边界是在$C=1$,那里的锥体是倾斜的,有一个Lifshitz过渡。WSM的拓扑荷是1。在多Weyl中,它可以是两个或更多,具体取决于绕组数$J$的值。我们计算了沿倾斜方向($σ_{zz}$)和垂直于倾斜方向($σ_{xx}$)的交流光学电导率的吸收部分作为倾斜($C$)和化学势($μ$)的函数。对于零倾斜,在光子能量$Ω=2μ$下$σ_{xx}$和$σ_{zz}$都有不连续的上升,随后是$σ_{xx}$在$J=1,2$下和$σ_{zz}$在$J=1$下的通常的线性$Ω$定律。对于$J=2$和$σ_{zz}$,在$Ω$中,带间背景是恒定的,而不是线性的。对于I型,随着倾斜的增加,光谱权重会重新调整。吸收从$2μ/(1+C)$处的零开始,然后以准线性方式上升,直到在$2μ/(1-C)$处与通常的未掺杂的未倾斜带间背景合并。在非倾斜情况下,化学势两倍处的不连续上升消失了。对于II型的未掺杂的非倾斜的情况下,带间背景是永远不会恢复。对于非中心对称的材料,一对相反的手性Weyl节点的能量被$\pm Q_{0}$移动,这导致两个独立的吸收边对应于在$2(μ+χQ_{0})$的两个节点中的每一个的有效化学势,这取决于手性$χ=\pm$。在这种情况下,我们提供的电导率的解析表达式,它只依赖于比…
2018-03-16 cond-mat.str-el
Magnetism-induced topological transition in EuAs3
磁性拓扑半金属中磁性和拓扑之间相互作用的本质仍然是个谜,但可能会导致各种新的物理学。通过对磁性半金属EuAs $_3$的$ab$ $initio$能带计算、电输运和角分辨光电子能谱(ARPES)测量,证明了低温下磁性半金属EuAs从顺磁或自旋极化态的拓扑线半金属到反铁磁(AFM)基态的拓扑重狄拉克金属的磁致拓扑跃迁,具有一对重狄拉克点,(010)面上的反转带和拓扑表面态。Shubnikov-de Haas(SdH)振荡在AFM状态下识别非零Berry相位和由手征异常引起的负纵向磁阻($n$ -LMR),证实了通过能带计算预测的拓扑性质。当磁矩被外部磁场完全极化时,在1.8 K和28.3 T下观察到$\sim$ 2 $\times10^5$ %的不饱和且极大的磁阻(XMR),这可能是由拓扑保护引起的。与自旋极化态的能带计算相一致,识别出四个不同于AFM态的量子振荡新能带,其中两个是拓扑保护的。提出了自旋极化态和顺磁态下布里渊区(BZ)$Y$点的节线结构,并用ARPES证明了后者。此外,温度诱导的Lifshitz转变伴随着一个新的带低于3 K的出现被揭示。这些结果表明,磁性EuAs $_3$提供了一个丰富的平台,探索奇异的物理所产生的相互作用的磁性与拓扑结构。
2020-06-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Relativistic Mott transition and high-order van Hove singularity in twisted double bilayer WSe${}_2$: mean-field and functional renormalization group study
本文基于连续模型和有效Hubbard模型,研究了扭曲双层双层二硒化钨中由扭转角调节的相对论性Mott转变与高阶van Hove奇点,通过Hartree-Fock平均场和泛函重正化群方法揭示了丰富的磁性态及非常规超导迹象。
2025-11-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el