I型 Weyl 金属中的反常霍尔效应

我们研究了具有破缺时间反演对称性的 Weyl 半金属的交流反常霍尔电导率 $\sigma_{xy}(\omega)$。即使在没有自由载流子的情况下，这些材料也表现出仅由 Weyl 节点位置决定的“普适”反常霍尔响应。我们表明，在未掺杂的 Weyl 半金属中普遍存在的自由载流子，对交流霍尔电导率有额外贡献。我们阐明了该效应的物理机制，并发展了自由载流子对 $\sigma_{xy}(\omega)$ 贡献的微观理论。后者可以用少数几个参数（电子速度矩阵、费米能 $\mu$ 以及 Weyl 锥的“倾斜”）表示。所得的 $\sigma_{xy}(\omega)$ 在 $\omega \sim 2 \mu$ 处具有共振特征，可用于将自由载流子响应与满带响应分离，例如利用克尔效应测量。这可以作为表征单个谷掺杂的诊断工具。