Chiral Anomaly and Second Harmonic Generation in Weyl Semimetals
研究了时间反演对称性破缺的中心对称Weyl半金属中的二次谐波。利用电子分布函数的动力学方程方法,计算了外加恒定磁场时传播电磁场倍频时的电流密度。结果表明,手征反常对二次谐波的贡献在最低阶与外加磁场成线性关系。讨论了手征反常超过洛伦兹型贡献时的极限。
2016-12-22 cond-mat.mes-hall
Topological responses from chiral anomaly in multi-Weyl semimetals
多Weyl半金属是一种具有多个外电荷的离散Weyl节点的拓扑相,在电场和磁场的作用下,会出现轴向电流不守恒的手征反常现象.系统地研究了电磁场和轴向电磁场共同作用下多Weyl半金属中与手征反常有关的电子输运性质。研究发现,非均匀应变引起的反常霍尔电导率与轴向矢势成线性关系。轴向电场导致轴向霍尔电流,该电流与动量空间中Weyl节点的距离成比例。即使在没有外部电磁场的情况下,这种轴向电流也可以通过精细地设计轴向电磁场来产生外尔费米子的手征积累。因此,这项工作提供了一个在Weyl半金属的手性积累的产生机制,并可能在谷电子学的新兴领域的Weyl半金属的应用提供了新的思路。
2017-07-25 cond-mat.mes-hall
Anomaly-Induced Hybrid Bulk Electromagnetic Mode in Weyl Semimetals
Indian Institute of Science Education and Research(印度科学教育与研究所);University of Utah(犹他大学)
本文预测了Weyl半金属中由手征反常及其相关手征磁响应与波矢方向相互作用产生的一种新型混合体电磁模式,该模式在普通金属中不存在,可通过电子能量损失谱观测。
2026-05-26 cond-mat.mes-hall
Chiral anomaly in noncentrosymmetric systems induced by spin-orbit coupling
在具有Weyl点对的凝聚态系统中,手征反常现象可能得以实现。在这里,我们表明,手征异常可以实现在不同的非中心对称系统,即使没有Weyl点对时,自旋轨道耦合诱导非零Berry曲率通量通过费米面。这促使凝聚态物质的手征异常被解释为费米面性质,而不是外尔点性质。自旋-轨道耦合诱导的反常再现了手征反常的电荷输运性质,如负纵向磁电阻和Weyl半金属中的平面霍尔效应。由于它是自旋-轨道耦合的起源,它也影响自旋输运,并引起异常诱导的纵向自旋电流和磁自旋霍尔效应,这是在传统的Weyl半金属中不存在的。
2022-05-24 cond-mat.mes-hall
Topological response in Weyl semimetals and the chiral anomaly
我们证明,拓扑输运现象,外尔半金属的特点,即半量子化的异常霍尔效应和手征磁效应(平衡磁场驱动电流),可以被认为是两个不同的表现形式相同的基本现象,手征异常。我们表明,在Weyl半金属的拓扑响应是完全描述的$θ$ -长期的电磁场的行动,其中$θ$是不是一个恒定的参数,例如,在拓扑绝缘体,但是一个字段,它具有线性依赖于时空坐标。我们还表明,$θ$长期和相应的拓扑响应生存足够弱的平移对称性破缺扰动,打开一个缺口的Weyl半金属的频谱,消除Weyl节点。
2012-09-25 cond-mat.mes-hall
Chiral anomaly and transport in Weyl metals
我们提出了一个概述,我们最近的工作外尔金属输运现象,这可能是连接到他们的非平凡的拓扑性质,特别是手征异常。我们认为外尔金属中存在两种与手征异常有关的基本现象:异常霍尔效应(AHE)和手征磁效应(CME)。虽然AHE是在原则上存在于任何铁磁金属,我们证明,磁性外尔金属是区别于普通的铁磁金属的情况下的非本征和费米表面部分的内在贡献的AHE,只要费米能量是足够接近外尔节点。因此,外尔金属中的AHE被证明是一个纯粹的内在的,普遍的属性,完全由第一布里渊区中的外尔节点的位置决定。换句话说,铁磁外尔金属可以被认为是具有纯本征AHE的铁磁金属的唯一示例。进一步发展了外尔金属扩散磁输运的全微观理论。我们推导出耦合扩散方程的总的和轴向(即节点反对称)的电荷密度,并表明手性异常表现为磁场诱导的耦合之间。我们表明,实验观察到的后果CME在磁输运在Weyl金属是一个二次负磁阻,这将占主导地位的所有其他贡献的磁阻在一定条件下,可被视为吸烟枪传输特性,独特的Weyl金属。
2015-02-26 cond-mat.mes-hall
On the magnetotransport of Weyl semimetals due to the chiral anomaly
研究了电场和温度梯度驱动下Weyl半金属系统的磁导率。为了分析的响应,我们利用的动力学方程与半经典运动方程修改的Berry曲率和轨道磁化波包。除了已知的正二次磁导率外,我们还证明了在有限温度下,由于手征反常,磁导率可以成为磁场的非解析函数,正比于磁场的3/2次方。我们还表明,时间反演对称性破缺的狄拉克锥倾斜的线性磁导率的结果。这是由于一维手性异常的倾斜负责。
2021-02-13 cond-mat.mes-hall
Enriched axial anomaly in Weyl materials
在量子理论中,量子反常通常与经典对称性的破缺有关,但即使对称性从一开始就被破缺,它们对可观测量的反常贡献仍然是明显和明确的。本文探讨了这种异常的贡献电流,起源于轴向异常的外尔半金属,并在存在一个通用的外尔节点混合项。我们发现,除了常见的轴向电流的异常发散成正比的产品的电场和磁场,有另一个异常项的乘积的电场和自旋相关的节点混合矢量的方向成正比。我们得到了这一结果,通过量子场论分析的有效外尔行动和解决一个明确的晶格模型。扩展的自旋混合质量项,以及它们所带来的丰富的轴向异常,可以作为平均场或邻近诱导的序参量出现在Weyl半金属的自旋密度波相位中,或者在Floquet理论中动态地产生。
2017-03-20 cond-mat.mes-hall
Chiral anomaly as origin of planar Hall effect in Weyl semimetals
该研究聚焦外尔半金属中的新奇输运效应,揭示手性反常与非平庸贝里曲率可引发平面霍尔效应,通过准经典分析给出两类外尔半金属的可检验实验特征。
2017-09-27 cond-mat.mes-hall
Chiral anomaly of Weyl magnons in stacked honeycomb ferromagnets
研究了外尔磁振子的手征反常,即在相反手征的成对外尔节点处出现非平凡带交叉。结果表明,在层叠蜂窝铁磁体中可以实现WM。利用磁矩与电场相互作用的Aharonov-Casher效应,可以将蜂窝层中的磁振子运动量子化为磁振子朗道能级。第零MLL是手征的,使得对于给定WN,在从一个WN到另一个WN的磁场梯度下,单向WM在垂直于(层)的方向上传播,并且改变它们的手征,导致磁振手征异常(MCA)。在弹道输运中,通过第零MLL的携带自旋和热的净磁振子电流线性地依赖于磁场梯度和电场梯度。
2017-05-11 cond-mat.mes-hall
Anomaly-induced sound absorption in Weyl semimetals
本文发展了外尔半金属在磁场中吸声的半经典理论。我们着重讨论了这种材料的能带结构中Berry单极子的存在对吸收的贡献,或者说,由于手征反常和手征磁效应对吸收的贡献。声吸收主要来自能量空间中的Weyl节点的运动,与声波的传播相关。我们认为,声磁手征二向色性,这是发生在吸收的声音是不同的相反的传播方向,并为相反方向的磁场,可以是一个明确的探针的带拓扑结构。在时间反演Weyl材料中,与声磁吸收相关的部分在磁场中为负。与正异常相关的传输磁导相比,该效应的符号的差异源于在声音传播问题中没有磁场的情况下谷电化学不平衡的存在。在中心对称的Weyl半金属中,Weyl节点很少,在低频下磁吸收为负,但可以随着频率的增加而改变符号。
2021-04-15 cond-mat.mes-hall
Multiple Weyl and Double-Weyl Points in an Elastic Chiral Lattice
我们证明了手征弹性系统中通过堆叠许多二维蜂窝机械结构而产生的多重Weyl点和双Weyl点。在不同的kz平面上,紧束缚模型计算的能带结构显示出布里渊顶点处的Weyl点和布里渊中心处的双Weyl点。基于紧束缚模型,我们设计了一个实用的手征机械结构,可以通过当前的3D打印技术制造。数值计算得到了紧束缚模型分析中的几个外尔点和双外尔点。为了验证拓扑特征,计算了各简并态的拓扑荷。在这些Weyl点,我们从理论上证明了存在的拓扑保护的表面模式,其对缺陷的鲁棒性也被证明。
2018-03-08 cond-mat.mes-hall
Electrically tunable Kondo effect as a direct measurement of the chiral anomaly in disorder Weyl semimetals
提出了一种利用近藤效应直接测量无序外尔半金属中手征反常的机制。我们发现,在磁场和电场驱动的WSM,近藤峰的位置可以调制的手性化学势,这是成正比的$\mathbf{E}\cdot \mathbf{B}$。近藤峰来自于杂质中的自旋涨落,除了温度之外,它还与宿主的费米能级密切相关。在WSM中,手征异常引起的手征布居不平衡将使成对外尔谷的局域费米能级向相反的能量方向移动,从而影响近藤效应。因此,近藤效应可以通过手性化学势由外部电场调谐。这是手性异常所特有的。在此基础上,我们认为,电调谐近藤效应可以作为一个直接测量的手征异常的WSM。近藤峰对无序效应是鲁棒的,因此,对于相对弱的磁场,手性异常的信号仍然存在。
2020-05-07 cond-mat.mes-hall
Chiral charge transfer along magnetic field lines in a Weyl superconductor
我们发现了外尔超导体中沿磁涡旋的电导中的手征特征:电导取决于磁场是否平行于或反平行于布里渊区中的矢量,布里渊区将手征相反的外尔点分开。
2021-06-23 cond-mat.mes-hall
Chiral anomaly induced nonlinear Hall effect in multi-Weyl semimetals
在实验上实现之后,Berry曲率偶极子(BCD)诱导的非线性霍尔效应(NLHE)引起了凝聚态物理学界的极大兴趣。本文研究了另一类霍尔效应,即多外尔半金属(mWSM)中手征反常诱导的非线性霍尔效应(CNHE)。与BCD诱导的NLHE相反,CNHE的出现是由于手征反常和非平凡Berry曲率引起的反常速度的共同作用。利用弛豫时间近似下的半经典Boltzmann理论,我们证明了与手征反常引起的线性霍尔效应相反,CNHE的大小随拓扑电荷n的增加而减小.有趣的是,我们发现与n=1的情况不同,CNHE在不同的平面上有不同的行为。我们对CNHE在mWSM中的行为的预测可以直接在实验中检查。
2021-04-30 cond-mat.mes-hall
When chiral photons meet chiral fermions - Photoinduced anomalous Hall effects in Weyl semimetals
外尔半金属的特征在于三维线性带接触点,称为外尔节点。这些节点成对出现,具有相反的手性。我们表明,这些手征电子的圆偏振光的耦合产生的霍尔电导率没有任何施加的磁场中的平面正交于光的传播。这一现象的出现是因为当所有三个泡利矩阵都被耗尽以形成三维线性色散时,外尔节点不能被间隙化。相反,手征光子的净影响是移动外尔节点的位置。有趣的是,动量位移与节点的手征性紧密相关,从而产生净异常霍尔信号。应用我们的建议,最近发现的TaAs家族的Weyl半金属导致的光致霍尔电导率的数量级估计是在实验范围内。
2015-12-19 cond-mat.mes-hall
Axial anomaly generation by domain wall motion in Weyl semimetals
外尔半金属中依赖于时空的节点分离可以看作是一个轴向矢量场。与磁Weyl半金属中的畴壁运动相耦合,这引起了定位在畴壁处的轴向电场和磁场。我们展示了这些领域可以激活的轴向(手征)异常,并提供了一个直接的实验signatureofit. Specifically,畴壁提供了一个空间依赖的Weyl节点分离和轴向磁场$\textbf{B}_5$,和畴壁运动,由外部磁场驱动,给Weyl节点分离的时间依赖性,诱导轴向电场$\textbf{E}_5$。当磁场超过沃克击穿时,$\textbf{E}_5\cdot\textbf{B}_5$变为非零,并激活轴向异常,导致有限的轴向电荷密度--左手和右手费米子数量的不平衡--随着畴壁移动。该轴向密度又通过手征磁效应产生沿着畴壁平面流动的振荡电流,导致从畴壁发出的电磁波的特征辐射。这种辐射的检测将构成对由轴向电磁场引起的轴向异常的直接测量。
2020-10-20 cond-mat.mes-hall
Versatile tunable optical injection of chiral polarized Weyl fermions in a magnetic Weyl semimetal Co3Sn2S2
本研究在磁性Weyl半金属Co3Sn2S2中观测到中红外光手性依赖的光电流,源于三阶非线性过程注入手性极化Weyl费米子,且可通过磁化方向和电场多功能调控,为可调圆偏振光探测和量子器件奠定基础。
2025-10-24 cond-mat.mes-hall
Electric manipulation of domain walls in magnetic Weyl semimetals via the axial anomaly
我们展示了如何轴向(手征)异常诱导自旋扭矩的磁化在磁性Weyl半金属。当施加非正交的电场和磁场时,这种异常会在左手和右手手性载流子中产生不平衡。这种不平衡产生自旋密度,该自旋密度在磁化上施加扭矩,该扭矩的强度可以通过所施加的电场的强度来控制。我们展示了如何这导致在电控制的畴壁的手性,以及在改善的畴壁动力学,通过延迟发病的沃克击穿。测量电场介导的畴壁手性变化将构成轴向异常的直接证据。此外,我们展示了电子费米弧状态的量子波动绑定到畴壁自然诱导有效的磁各向异性,允许高畴壁速度,即使磁性Weyl半金属的固有各向异性是小的。
2021-05-26 cond-mat.mes-hall
Chiral anomaly induced nonlinear Nernst and thermal Hall effects in Weyl semimetals
外尔半金属中的手征反常或Adler-Bell-Jackiw反常对电子输运行为有重要影响,在电磁规范场存在下,手征反常可导致显著的纵向或平面电输运和热电输运现象.这些现象是在平行电场($\mathbf{E}$)和磁场($\mathbf{B}$)($\mathbf{E \cdot B }\neq 0$)或$(\mathbf{B \cdot \nabla }T\neq 0)$($\mathbf{\nabla}T$是热梯度)存在下由手性异常诱导的不平衡手性电荷和能量的结果。在这里,我们提出了另外两个有趣的输运性质,即非线性平面能斯特效应和非线性平面热霍尔效应诱导的手征异常的存在下,$\mathbf{B \cdot \nabla}T\neq 0$在WSM。利用半经典玻尔兹曼输运理论,导出了手征反常引起的非线性能斯特和热霍尔输运系数的解析表达式,并讨论了它们之间在非线性区域的基本数学关系。本文所得到的公式与最近对Berry曲率偶极子引起的非线性反常电效应和热电效应的理论预测是一致的。此外,与最近的工作相比,通过利用具有内禀手征化学势的格点Weyl哈密顿量,我们发现在时间反演和反转破缺的WSM中,手征反常诱导的非线性平面效应甚至可以存在于一对相对倾斜或非倾斜的Weyl锥中.因此,手征异常引起的非线性平面效应连同相关的参数依赖性预测在这里是可能的,在现实的WSM在实验中实现。
2022-03-27 cond-mat.mes-hall
Landau levels, Bardeen polynomials and Fermi arcs in Weyl semimetals: the who's who of the chiral anomaly
实现外尔费米子的凝聚态系统表现出惊人的现象,来自其拓扑保护的表面状态,以及由电磁场诱导的手征异常。最近,不均匀的应变或磁化被预测为导致手征电场$\mathbf{E}_5$和磁场$\mathbf{B}_5$,其用附加项修改和丰富手征异常。在这项工作中,我们开发了一种基于晶格的方法来描述手性异常,其中涉及朗道和伪朗道能级,并平等对待所有异常项,同时自然地将费米弧。我们通过物理解释费米弧在协变(费米能级)对异常的贡献中所起的很大程度上被忽视的作用,并重新审视协变和一致(完整带)对异常中的$\mathbf{E}_5\cdot\mathbf{B}_5$项的贡献之间的$1/3$差异因素,来验证其潜力。我们的框架提供了一个多功能的工具,在现实的晶格模型中的异常分析,以及一个简单的物理直观的来源,了解应变和磁化的非均匀外尔半金属。
2019-04-01 cond-mat.mes-hall
Resistivity Anomaly in Weyl Semimetal candidate Molybdenum Telluride
外尔半金属候选MoTe $_{2}$有望表现出一系列奇异的电子输运性质。它表现出结构相变在室温附近,这是明显的热滞后电阻率和热电势(塞贝克系数),以及大的自旋轨道相互作用。在这里,我们还记录了高达13%的电阻率异常的温度窗口之间的25和50 K,这被认为是强烈的各向异性。基于实验数据结合密度泛函理论计算,我们推测,该异常可能与系统中存在的缺陷。这些发现为进一步研究和理解这些新发现的半金属层状系统中的输运行为提供了机会。
2018-01-16 cond-mat.mes-hall
Chiral Electromagnetic Waves in Weyl Semimetal
我们证明了具有时间反演对称性破缺的Weyl半金属可以承载手征电磁波。导致一对相反的手征Weyl节点的动量空间分离的磁化强度也是系统中非零回转参数的原因。然后,它表明,手征电磁波可以在一个区域的空间中的回旋参数改变符号的传播。这种波类似于光子的量子霍尔边缘态。
2016-01-02 cond-mat.mes-hall
Magnetically stable zero-bias anomaly in Andreev contact to the magnetic Weyl semimetal Co$_3$Sn$_2$S$_2$
受拓扑结构、超导性和磁性之间相互作用的启发,我们实验研究了Nb超导体与Weyl半金属Co $_3$ Sn $_2$ S $_2$之间的界面电荷输运.除了邻近感应超导能隙隙外,我们还观察到几个亚能隙特征,其中最有趣的是显著的亚能隙零偏置异常,对外部磁场绝对稳定,直到Nb的临界场。作为输运特性中出现零偏压异常的可能情形,我们考虑了与半金属Co $_3$ Sn $_2$ S $_2$界面上的邻近诱导零能Andreev束缚态,该束缚态受强自旋轨道耦合和大塞曼分裂的影响.
2020-02-10 cond-mat.mes-hall
Tilt induced vortical response and mixed anomaly in inhomogeneous Weyl matter
我们提出了在存在空间不均匀性(即外尔锥的空间变化倾斜)的情况下外尔半金属中的非耗散输运效应和涡旋响应。我们表明,当光谱是各向异性和倾斜,由于空间晶格的变化,一个是面临广义量子异常,由于有效场来自倾斜结构。特别是,我们证明了位置相关的倾斜参数诱导局部涡,从而产生手征涡效应,即使在没有旋转或磁场。因此,它耦合到电场,从而有助于异常霍尔效应。
2023-02-27 cond-mat.mes-hall
Anomalous chiral magnetic effect in time reversal symmetry breaking Weyl semimetals
提出了一种利用反常手征磁效应在时间反演对称破缺Weyl半金属中产生无耗散电流的机制。ACME电流是由手征不平衡引起的,在动量空间中沿着外尔节点分离的方向流动。与手征磁效应相反,ACME与手征异常无关,并且不需要外部磁场。在平行的电场和磁场的存在下,ACME引起反对称线性磁阻和平面霍尔电导率,我们估计是可观察的。
2021-09-17 cond-mat.mes-hall
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
Scattering theory of the chiral magnetic effect in a Weyl semimetal: Interplay of bulk Weyl cones and surface Fermi arcs
我们建立了有限Weyl半金属中手征磁效应的线性响应理论,用Weyl费米子在费米能级上的散射矩阵表示慢振荡磁场$B$或手征化学势$μ$诱导的电流密度$j$.在$δj/δμ$的无限系统极限中,表面传导可以忽略,但对$δj/δB$则不然:无论系统有多大,手性循环的表面费米弧对体外尔锥的贡献都相当,因为它们的数量较少,但通量灵敏度增加。费米弧对$μ^{-1}δj/δB$的贡献具有普适值$(e/h)^2$,受到手性的保护,不受杂质散射的影响-不像相反符号的体贡献。
2016-03-30 cond-mat.mes-hall
Chiral Anomaly Trapped in Weyl Metals: Nonequilibrium Valley Polarization at Zero Magnetic Field
在外尔半金属中,平行电场和磁场的应用导致谷极化--相反手征性谷的占据不平衡--手征异常的直接后果。在这项工作中,我们提出的数值工具,探索在空间受限的三维系统中的非平衡效应与一个变量的无序势,给出精确的解决方案,以领先的顺序在无序势和所施加的电场。外尔金属板的应用表明,谷极化也发生在没有外部磁场作为手征异常“捕获”的影响:空间限制产生手征体状态,这使得谷极化以类似的方式作为由磁场引起的手征状态。尽管它的有限尺寸的起源,谷极化可以持续到宏观长度尺度,如果无序势是足够长的范围内,使直接谷间散射被抑制,然后通过费米弧表面状态的松弛。
2021-07-13 cond-mat.mes-hall
Breakdown of chiral anomaly and emergent phases in Weyl semimetals under orbital magnetic fields
Technion - Israel Institute of Technology(以色列理工学院);The Helen Diller Quantum Center, Technion(海伦·迪勒量子中心)
研究轨道磁场对韦伊尔半金属中手征异常的影响,揭示层状陈数绝缘体的出现及各向异性对相变序列的影响。
2026-03-14 cond-mat.mes-hall
Disorder effect on chiral edge modes and anomalous Hall conductance in Weyl semimetals
典型的外尔半金属主机手性表面状态,因此显示出异常的霍尔响应。虽然Weyl半金属相被认为是强大的,对弱无序,无序的手征状态的影响还没有完全澄清。我们研究的行为,这种手性状态的存在下的障碍及其后果的异常霍尔响应,专注于薄板的外尔半金属手性表面状态沿其边缘。结果表明,弱无序不破坏手征边缘状态,但严重影响他们由于重整化的质量参数:手征边缘状态的数量的变化取决于无序的强度。当费米能级位于有限间隙内的外尔节点附近时,霍尔电导是量子化的。这种量子化的霍尔电导崩溃,一旦无序的强度超过一个临界值,这表明它作为一个探针,以区分外尔半金属相从扩散异常霍尔金属相。
2016-11-22 cond-mat.mes-hall
Chiral surface states on the step edge in a Weyl semimetal
具有一对外尔节点的外尔半金属在其平坦表面上容纳手征态,如果外尔节点被投影到相应表面布里渊区的两个不同点上。这些表面态被统称为费米弧,因为它们似乎连接投影的外尔节点。这种说法假设表面上存在平移对称性,因此电子动量是守恒量。目前还不清楚如果平移对称性被特定的系统结构破坏,手性表面态如何被修改。在这里,我们着重于有限宽度的直阶边,数值分析了手征表面态如何出现在它上面。结果表明,手征表面态是代数的(即,弱)局部化在台阶边缘附近。它还表明,手性表面态的外观是由一个简单的条件,其特征在于由构成阶梯边缘的单位原子层的数量与Weyl节点的位置一起确定。
2017-10-13 cond-mat.mes-hall
Universal chiral magnetic effect in the vortex lattice of a Weyl superconductor
最近的研究表明,超导涡旋晶格中的外尔费米子可以凝聚到朗道能级。在这里,我们研究的手征磁效应在最低的朗道水平:出现的平衡电流$I$沿磁通量线$Φ$,由于不平衡的外尔费米子相反的手征。当两种手征之一的准粒子被限制在涡核中时,出现了普遍的贡献$dI/dΦ=(e/h)^2μ$(在相对于Weyl点的平衡化学势$μ$)。受限态是电荷中性的马约拉纳费米子。
2020-02-21 cond-mat.mes-hall
Chiral gauge field in fully-spin polarized Weyl semimetal with magnetic domain walls
本文从理论上研究了全自旋极化外尔铁磁体 Co3Sn2S2 中磁畴壁诱导的手性规范场,发现其可产生高达数百特斯拉的巨大手性磁场并引发朗道量子化,为理解畴壁运动相关的电荷泵浦等输运现象提供了新机制。
2024-03-14 cond-mat.mes-hall
Chiral nodes and oscillations in the Josephson current in Weyl semimetals
在断裂的时间反演对称外尔半金属中,外尔节点的分离导致外尔节点处的螺旋准粒子激发,当与整体自旋守恒耦合时,仅允许外尔半金属与超导体的结处的结间输运。这导致约瑟夫森电流作为$k_0L$的函数的不寻常的周期振荡,其中$L$是外尔半金属的长度,而$2k_0$是节间距离。这种振荡是鲁棒的,应该是实验上可测量的,提供了一个直接的路径,以确认手性节点的存在外尔半金属。
2016-03-08 cond-mat.mes-hall
Chirality blockade of Andreev reflection in a magnetic Weyl semimetal
具有破缺的时间反转对称性的外尔半金属至少有两种外尔费米子,它们以相反的手征性区分,在一对外尔锥中,在相反的磁矩$\pm K$上,在磁化方向上位移。在正常态的外尔半金属(N)和超导体(S)之间的界面上,$\pm K$对的Andreev反射必须涉及手征的转换,否则它会被阻止。我们表明,这种“手征封锁”抑制超导邻近效应时,磁化位于平面的NS接口。界面处的塞曼场可以提供必要的手性开关并激活Andreev反射。
2017-07-27 cond-mat.mes-hall
Emergent anomaly of Fermi surfaces: a simple derivation from Weyl fermions
费米液体有一个新兴的低能量对称性,对应于在费米表面上的每个动量的电荷守恒。最近Else,Thorngren and Senthil(ETS)认为突现对称有一个特殊的特胡夫特反常。我们利用外尔费米子的手征反常给出了ETS反常的一个简单推导。
2021-10-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Mixed axial-torsional anomaly in Weyl semimetals
我们表明,外尔半金属表现出混合的轴向扭转异常的存在下,轴向扭转,一个概念排除这些材料没有已知的自然基本解释的几何时空。这种异常意味着轴向电流的不守恒-左和右手手征费米子电流的差异-当外尔费米子运动的时空的扭转与不同手征的符号相反时。通过驱动横向声波穿过具有空间变化的倾斜色散的Weyl半金属来激活异常,这可以通过施加应变来设计。这导致在存在磁场的情况下产生相当大的交流电,这为我们的预测提供了明确的实验特征。
2018-08-24 cond-mat.mes-hall hep-th
Observation of the Adler-Bell-Jackiw chiral anomaly in a Weyl semimetal
本文报道了外尔半金属晶体中Adler-Bell-Jackiw手征反常的实验发现。
2015-03-09 cond-mat.mes-hall hep-ex
Nonlinear Hall effect in Weyl semimetals induced by chiral anomaly
我们预言了在某些反转对称性破缺的Weyl半金属中存在非线性霍尔效应。当Weyl节点对的能量色散是偏斜的--Weyl锥是“倾斜的”--反常速度和手征反常的协同作用引起非线性霍尔效应。这种霍尔电导率在电场和磁场中都是线性的,并且严重依赖于外尔锥的倾斜。我们还表明,这种效果并不依赖于一个有限的Berry曲率偶极子,相反的内在量子非线性霍尔效应,最近观察到的II型外尔半金属。
2021-01-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Observation of the chiral anomaly induced negative magneto-resistance in 3D Weyl semi-metal TaAs
Weyl半金属是石墨烯的三维类似物。根据量子场论,费米能级附近外尔点的出现将引起与手征反常有关的新的输运现象。在本文中,我们报告的第一个实验证据的长期预期的负磁阻产生的手征异常在一个新预测的时间反演不变的Weyl半金属材料TaAs。从非常弱的磁场开始,已检测到清晰的Shubnikov de Haas振荡(SdH)。对SdH峰的分析表明,沿回旋加速器轨道积累的Berry相位为π,表明外尔点的存在。
2015-03-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Chiral current induced by torsional Weyl anomaly
该研究发现外尔反常作用下,狄拉克、外尔半金属中的扭转可诱导新型手征电流,并提出实验测量方案,有望解决外尔反常是否存在虚庞特里亚金密度的理论争议。
2023-06-13 cond-mat.mes-hall hep-th
Chiral anomaly and giant magnetochiral anisotropy in noncentrosymmetric Weyl semimetals
我们从理论上提出,巨磁手征各向异性实现外尔半金属在非中心对称晶体作为手征异常的结果。磁手征各向异性是电阻率$ρ$的非线性,其取决于电流$\boldsymbol{I}$和磁场$\boldsymbol{B}$作为$ρ=ρ_0 (1 + γ\boldsymbol{I} \cdot \boldsymbol{B})$,并且可以应用于由$\boldsymbol{B}$控制的整流器器件。导出了非中心对称Weyl半金属中的系数$γ$的计算公式。$γ$的公式表明,磁手征各向异性强烈增强时,化学势被调谐到外尔点,和非中心对称外尔半金属,如TaAs可以表现出更大的磁手征各向异性比在其他材料中观察到的。
2016-09-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Breakdown of the Chiral Anomaly in Weyl Semimetals in a Strong Magnetic Field
外尔半金属的低能准粒子是相对论场论中外尔费米子的凝聚态实现。手征反常是指手征电荷在平行电场和磁场作用下的不守恒现象,它可以说是外尔半金属中最重要的现象,被解释为手征相反的零朗道能级的占有率之间的不平衡。这一被广泛接受的图景成为后续研究的基础。在这里,我们报告的基础上从头计算的强磁场中的外尔半金属的手征异常的崩溃。一个相当大的能隙,敏感地依赖于磁场的方向可能会打开,由于混合的零朗道能级与相反的手征外尔点,是远离彼此的布里渊区。我们的研究提供了一个理论框架,了解广泛的现象密切相关的手性异常拓扑半金属,如磁输运,热电响应,等离子体激元,仅举几例。
2017-12-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electromagnetic signatures of the chiral anomaly in Weyl semimetals
外尔半金属被预测实现三维轴向异常首先讨论在粒子物理学。这种异常导致了不寻常的输运现象,例如手征磁效应,其中施加的磁场感应出平行于磁场的电流。在这里,我们调查诊断的轴异常的基础上的轴子电动力学的基本方程。我们发现,材料与Weyl节点相反的手征和有限的能量分离沉浸在一个均匀的磁场表现出异常诱导的振荡磁场的周期设置的化学电势差的节点。在通过施加平行的电场和磁场产生化学势不平衡的情况下,我们发现矩形样品的材料内部平行于电场的磁场分量的抑制,这表明手性磁电流对抗这种不平衡。对于圆柱形的几何形状,我们反而发现这个磁场分量的增强以及异常引起的方位角分量。我们提出实验来检测这种轴向异常的磁特征。
2016-10-26 cond-mat.mes-hall hep-th
Chiral magnetic effect without chirality source in asymmetric Weyl semimetals
我们描述了一种新的类型的手征磁效应(CME),应该发生在Weyl半金属的不对称的色散关系的左手和右手手征Weyl费米子。在这样的材料中,来自非手性外部源的电子的时间依赖性泵浦产生非零手性化学势。这是由于左手和右手(LH和RH)手征外尔锥的不同容量所引起的LH和RH锥中的态密度的差异。然后,即使在没有外部电场的情况下,手性化学势也通过手性异常沿着所施加的磁场的方向产生电流。因此,这种新设置中的手性不平衡的来源是由于系统的能带结构和(非手性)电子源的存在,而不是由于平行的电场和磁场。我们说明的效果的参数的基础上的有效场论,并通过手征动力学理论计算的旋转不变的外尔半金属与不同的费米速度在左,右手征外尔锥,我们还考虑的情况下,外尔节点在不同的能量外尔半金属。我们认为,这种效果是一般存在于外尔半金属LH和RH手性外尔锥,如SrSi 2最近预测的外尔半金属打破反转和镜像对称性,只要手征弛豫时间远长于运输散射时间的不同的色散关系。
2018-03-27 cond-mat.mes-hall hep-th
Fingerprints of the conformal anomaly on the thermoelectric transport in Dirac and Weyl semimetals: Result from a Kubo formula
在最近的一项工作中,共形反常对狄拉克或外尔半金属能斯特流的贡献被报道。在零温度和零化学势条件下,输运系数为非零,这是由真空贡献引起的。本文用Kubo公式计算了热电系数,并证实了在零温度和零化学势的限制下,计算结果与量子场论的估计一致。对于有限化学势μ,在μ = 0附近,横向塞贝克系数显示出一个平台,表明只有零共形朗道能级对这种本征效应有贡献。这一结果为实验观察比标准手征反常难得多的几何反常开辟了道路。
2019-02-06 cond-mat.mes-hall hep-th
Field-Selective Anomaly and Chiral Mode Reversal in Type-II Weyl Materials
Weyl费米子的三维凝聚态化身通常具有倾斜的色散-与其难以捉摸的高能亲戚形成鲜明对比,在那里倾斜被洛伦兹不变性所禁止,并且与二维石墨烯片的低能激发形成鲜明对比,其中倾斜被晶体或粒子-空穴对称性所禁止。最近,一些材料(MoTe $_2$、LaAlGe和WTe $_2$)已被确定为所谓的II型外尔费米子的宿主,其色散是如此强烈地倾斜,以至于形成费米面,由此外尔节点成为连接电子和空穴袋的奇点。我们在这里预测,这些系统具有显着的性质,在存在的磁场。最突出的是,我们表明,手征异常的性质取决于关键的相对角度之间的施加的字段和倾斜,以及反转不对称overtilting可以引起手征电荷反转与违反守恒的手征电荷已知的I型外尔材料。场选择性异常提供了一种新的磁光共振,提供了一种实验方法来检测隐藏的Weyl节点。
2016-08-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Chiral anomaly induced negative magnetoresistance in topological Weyl semimetal NbAs
本文报道了外磁场与电场平行时NbAs中Weyl费米子的锥间输运,这种量子现象称为Adler-Bell-Jackiw反常.令人惊讶的是,NbAs中产生的负磁阻(MR)显示出与NbP的显著差异。所观察到的低场正MR下降,这是在低温下失踪的NbP,表明自旋轨道耦合(SOC)是显着更强的NbAs比前者。结果表明,砷对TaAs和NbAs中有机碳的贡献不可忽略。
2015-06-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Chiral anomaly and optical absorption in Weyl semimetals
外尔半金属是在布里渊区具有孤立带接触的物质的三维拓扑相。这些点具有相关的手征性,许多检测外尔半金属态的提议都依赖于手征异常。手征异常的结果是在$\vec{E}\cdot\vec{B}$场的作用下,电荷在相反手征的点之间转移。在本文中,我们提出了一个光学吸收实验,提供证据的手征异常。我们使用久保公式,并发现,一个应用$\vec{E}\cdot\vec{B}$诱导阶状特征的形成在有限频率的带间光学电导率。我们研究了散射的影响,和有限的温度上的这个功能,并发现它应该是在纯样品中的低温下观察到的。最后,我们讨论了如何应用的$\vec{E}\cdot\vec{B}$字段可以用来映射出的散射率的频率依赖性。
2014-05-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Chiral anomaly in Weyl systems: no violation of classical conservation laws
手征密度平衡中的反常项$\sim\mathbf{EB}$可以重写为经典密度平衡中的量子流。因此,它并不违反经典守恒定律,因为它被认为是由量子涨落引起的。
2018-11-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el nucl-th
Weyl phonons in chiral crystals
本研究揭示手性晶体中Weyl声子与手性声子相互纠缠,阐明二者陈数与赝角动量的内在关联,提出拉曼散射技术验证Weyl声子并首次观测到受阻声子表面态。
2023-08-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Anomaly related transport of Weyl fermions for Weyl semi-metals
本文提出了外尔半金属反常输运的场论模型。我们计算了电场、轴向(谷)流和能流中的手征磁场和手征涡旋效应。我们的研究结果与最近在大部分材料中使用动力学理论的分析结果一致。指出在量子场论中,动力学流必须等同于协变流。这些电流是异常的,CME表现为外尔半金属边缘的异常电荷产生/湮灭。我们讨论了一个可能的同时实验测试的手征磁和手征涡效应敏感的温度依赖性引起的重力贡献的轴向异常。
2014-01-28 cond-mat.mes-hall hep-ph hep-th
Optical evidence of the chiral magnetic anomaly in Weyl semimetal TaAs
在Weyl材料TaAs中观察到了来自太赫兹频率振荡的光学电场的手征泵浦,其中电场和磁场沿a轴和c轴对齐。首次直接测量了自由载流子光谱权重增强,证实了手性泵浦的理论预期。偏离线性场依赖性的德鲁德重量观察在量子极限的最高领域,提供直接证据的场依赖性费米速度的手征朗道水平。讨论了光学f和规则对外尔半金属中手征磁效应的意义。
2019-12-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci