连续与晶格 Weyl 系统中与费米弧相关的贝里曲率

近来发现，在 Weyl 半金属中，表面态贝里曲率会在动量的某些区域发散。这出现在倾斜 Weyl 锥的连续描述中，对于 slab 几何，这导致与表面费米弧相关的贝里曲率偶极子随 slab 厚度线性增长。本文解析地研究了晶格 Weyl 半金属的实例，通过求解其表面态证明了这种发散的表面贝里曲率，并将其与其连续描述相联系。我们展示了费米弧的形状与贝里曲率热线的决定方式，并利用有限 slab 计算和表面格林函数方法，确认了费米弧端点处贝里曲率的 1/k^2 发散以及贝里曲率及其偶极子的有限尺寸效应。我们进一步确立，除了影响二阶非线性霍尔效应外，发散的贝里曲率对其他输运现象（如 Magnus-Hall 效应和非线性手性反常）也有强烈影响。