Nodal-Surface and Flat-Band Driven Large Anomalous Nernst Effect in Epitaxial Ferromagnetic Weyl Metal Fe5Si3
Indian Institute of Technology Delhi（印度德里理工学院）；Indian Institute of Technology Hyderabad（印度海得拉巴理工学院）；National Institute for Materials Science（日本国立材料研究所）
Magnetic topological materials such as Weyl and Dirac magnets exhibit unconventional electronic properties arising from the interplay between magnetic order and band topology, leading to remarkable thermomagnetic and thermoelectric effects. Here, we investigate the ANE in epitaxial thin films of the Weyl ferromagnet candidate Fe5Si3. A pronounced transverse Nernst response exceeding approximately 1.50 microvolt per kelvin is observed at room temperature, together with a giant anomalous Nernst angle of about 0.56, indicating highly efficient conversion between thermal gradients and transverse electric fields. Beyond the anomalous contribution, a sizable topological Nernst signal of approximately 0.43 microvolt per kelvin persists above room temperature, suggesting the possible presence of real-space Berry curvature associated with nontrivial spin textures. First-principles density functional theory calculations combined with symmetry analysis reveal an unconventional electronic structure in which Weyl nodal lines, nodal surfaces, and nearly flat bands coexist near the Fermi level. This rare concurrence of multiple topological band features produces a strongly enhanced and sharply energy-dependent Berry curvature, which governs both the magnitude and temperature evolution of the observed Nernst response. The close quantitative agreement between calculated anomalous Nernst conductivity and experimental results establishes the topological electronic structure as the dominant origin of the observed thermomagnetic transport, highlighting Fe5Si3 as a chemically simple, low-cost binary topological magnet for exploring both real-space and momentum-space Berry-curvature-driven thermoelectric phenomena.
Interface-induced enhancement of the anomalous Nernst effect in ferromagnetic Mn$_5$Ge$_3$C$_{0.8}$ films
本文研究了由正常金属薄膜和铁磁Mn $_5$ Ge $_3$ C $_{0.8}$薄膜组成的双层薄膜的反常能斯特效应。用电子束蒸发法和磁控溅射法在Ge（111）衬底上外延生长了Mn $_5$ Ge $_3$ C $_{0.8}$薄膜。反常能斯特系数的大小与生长方法无关。Pt、Ta和Pt/Cu双层已被用作铁磁膜顶部的电压引线。我们发现，正常的金属电极和铁磁膜之间的界面显着贡献的异常能斯特电压是令人惊讶的独立的金属的选择。界面诱导增强的异常能斯特效应被验证为样品具有不同的Mn含量或经历一个额外的退火步骤。结果表明，界面质量对反常能斯特效应的大小有很大的影响。
Enhancement of transverse thermoelectric conductivity originating from stationary points in nodal line
基于最近在Co $_2$ MnGa，Fe $_3X$（$X$ =Al，Ga）和Co $_3$ Sn $_2$ S $_2$中发现的大的反常能斯特效应，我们进行了第一性原理研究，以阐明这些铁磁体中横向热电电导（$α_{ij}$）增强的起源.对$α_{ij}$的本征贡献可以用费米能级附近的贝里曲率（$Ω$）来理解，并且$Ω$沿着布里渊区的节线（在没有自旋轨道耦合的情况下是无隙的）非常大。我们发现，不仅外尔点，而且在能量分散的节点线的驻点起着至关重要的作用。这些稳定点在投射到节线上的态密度中形成尖锐的峰值，清楚地识别出$α_{ij}$最显著增强的特征费米能量。我们还发现，$α_{ij}/T$打破了莫特关系，并显示出一个特殊的温度依赖性在这些能量。本文的结果表明，这些不动点将为我们设计具有大反常能斯特效应的磁体提供一个有用的指导原则。
Characterization of topological band structures away from the Fermi level by anomalous Nernst measurements
在输运实验中解析能带结构是凝聚态物理和材料科学中的一个主要挑战。然而，有时，传统的电导或电阻测量仅提供非常小的信号，并且因此限制了获得直接能带结构信息的能力。在这种情况下，已经证明采用对态密度相对于能量的一阶导数敏感而不是对其值本身敏感的热电测量是有益的。由于拓扑效应的大兴趣，这些天来，它是重要的，以确定一个类似的概念，用于检测的能带结构中的Berry曲率。如今，通过测量直接获得Berry曲率的常用方法是反常霍尔效应，但是当能带结构的拓扑特征离费米能级太远时，相应的信号可能太小而无法检测到。在这项工作中，我们建议调查拓扑能带结构的功能，利用异常能斯特效应，这是绑在异常霍尔效应的衍生物相对于能量。因此，签名也变得可分辨，这在异常霍尔测量中是难以捉摸的。我们证明了一个最小的有效的四带模型和典型的真正的赫斯勒化合物Co $_2$ Fe $X$（$X$ =Ge，Sn），其中主机拓扑节点线约100毫电子伏以上的费米能级的基本机制。这项工作表明，异常能斯特测量可以是一个有效的工具，拓扑能带结构的表征，无论是在室温下，在低温下的量子输运制度。
Influence of strain on the anomalous Hall and Nernst effects in Fe thin films
Graduate School of Science and Technology, University of Tsukuba（筑波大学科学技术研究科教）；Research Center for Magnetic and Spintronic Materials (CMSM), National Institute for Materials Science (NIMS)（物质材料研究机构磁性自旋材料研究中心）；Electronic Mechanical Engineering Department, National Institute of Technology, Oshima college（国立丰岛工业高等专门学校电子机械工程系）；Faculty of Electrical Engineering and Electronics, Kyoto Institute of Technology（京都工艺纤维大学电气电子学部）
Magnetic Field Induced Weyl Semimetal from Wannier-Function-based Tight-Binding Model
外尔半金属（WSM）具有外尔节点，其中传导带和价带在不存在反转或时间反演对称（TRS）或两者的情况下相遇。在WSM中可以看到一些有趣的现象，如手征磁效应、反常霍尔电导率或能斯特效应以及独特的量子振荡。考虑到拓扑狄拉克半金属（DSM）具有由旋转对称性稳定的简并Weyl节点，即狄拉克节点，TRS破缺的WSM相可以由磁场或磁性掺杂剂从DSM驱动。本文建立了一个基于Wannier函数的紧束缚（WF-TB）模型来研究B场诱导的拓扑DSM Na $_3$ Bi中Weyl节点和节点环的形成.场沿旋转轴施加。值得注意的是，我们基于WF-TB模型的研究表明，在B场作用下，每个狄拉克节点沿着费米能级附近的旋转轴分裂成四个独立的外尔节点;两个节点具有单手征电荷（单外尔节点），两个节点具有双手征电荷（双外尔节点）。这个结果与通常认为的每个狄拉克节点分裂成两个外尔节点的观点相反。在有效模型中，双Weyl节点的存在确保了动量的非零立方项。我们进一步研究了费米弧在侧表面的化学势的函数的演变。费米弧的数目与相应的费米面陈数一致，证实了我们发现的双Weyl节点。此外，我们的研究还揭示了B场作用下费米能级以下镜像平面中节环的存在。这些节环坚持与自旋轨道耦合，在典型的节环半金属。我们的WF-TB模型可以用来计算有趣的功能所产生的Berry曲率，如异常霍尔和热导率，我们的研究结果可以应用到其他拓扑DSM一样，镉$_3$作…
Observation and Control of Moiré-Tailored Topological Dirac States
Universität Würzburg（维尔茨堡大学）；RIKEN Center for Emergent Matter Science (CEMS)（理化学研究所新兴物质科学中心）；CNR-IOM Istituto Officina dei Materiali（国家研究委员会材料研究所）；University of West Bohemia（西波希米亚大学）；University of Bologna（博洛尼亚大学）
Investigating the intrinsic anomalous Hall effect in MnPt3 topological semimetal
East China Normal University（华东师范大学）；Shanghai Institute of Technical Physics, the Chinese Academy of Sciences（中国科学院上海技术物理研究所）；Tsung-Dao Lee Institute, Zhangjiang Institute for Advanced Study, School of Physics and Astronomy, Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学物理与天文学院张江高等研究院汤川研究所）；Shanghai Advanced Research Institute, Chinese Academy of Sciences（中国科学院上海先进研究院）
