半金属中的反常晶体-电磁响应
介观与纳米尺度物理
2023-09-21 v1
摘要
我们提出了一个统一框架，通过维度增广与约化过程，研究空间维度至的拓扑半金属的混合晶体-电磁响应。我们展示了该框架如何阐明先前已知的拓扑半金属之间的关系，并借此识别了一类新的四极节点线半金属，我们为其构造了晶格紧束缚哈密顿量。我们进一步利用该框架量化了多种混合晶体-电磁响应，包括若干现有文献中尚未探讨的响应，并表明相应系数普适地正比于半金属节点（或节点线）的加权动量-能量多极矩。我们引入了与晶体动量耦合的晶格规范场，并描述了包括梯度展开过程、维度约化、紧致化以及Kubo公式在内的工具如何用于系统性推导这些响应及其系数。我们通过解析物理论证、微观计算以及采用紧束缚模型的显式数值模拟进一步证实了这些发现。
引用
@article{arxiv.2309.10840,
title = {Anomalous crystalline-electromagnetic responses in semimetals},
author = {Mark R. Hirsbrunner and Oleg Dubinkin and Fiona J. Burnell and Taylor L. Hughes},
journal= {arXiv preprint arXiv:2309.10840},
year = {2023}
}