具有非共面多-Q 序的立方晶格上的三维狄拉克电子
强关联电子
2014-07-30 v2
摘要
固体中的非共线和非共面自旋织构不仅表现为奇特的磁性，还表现为异常的电子和输运性质。我们在此报告了对简单立方晶格上非共面序及其对电子结构影响的理论研究。我们表明，四子晶格三重-Q 序在公度电子填充处诱导出了三维无质量狄拉克电子。狄拉克态是二重简并的，而通过外磁场解除简并后，它分裂为一对外尔节点；系统在施加磁场下转变为外尔半金属。此外，我们指出强耦合极限下的三重-Q 哈密顿量等价于与 AIII 拓扑绝缘体相关的 3D -通量模型。我们考察了这种三重-Q 序在两个关联电子系统基本模型中的稳定性：具有经典局域自旋的近藤晶格模型和周期性安德森模型。对于近藤晶格模型，通过变分计算和蒙特卡洛模拟，我们表明三重-Q 序在 1/4 填充附近广泛稳定。对于周期性安德森模型，我们也利用平均场近似展示了相同三重-Q 态的稳定性。对于这两个模型，即使没有任何显式的竞争磁相互作用和几何阻挫，三重-Q 序也通过传导电子与局域电子之间的耦合而广泛稳定。我们还表明，狄拉克电子诱导了奇特的表面态：连接投影狄拉克点的费米“弧”，类似于外尔半金属。
引用
@article{arxiv.1305.5031,
title = {3D Dirac Electrons on a Cubic Lattice with Noncoplanar Multiple-Q Order},
author = {Satoru Hayami and Takahiro Misawa and Youhei Yamaji and Yukitoshi Motome},
journal= {arXiv preprint arXiv:1305.5031},
year = {2014}
}
备注
10 pages, 7 figures