狄拉克和外尔半金属中由应变诱导规范场产生的手性异常
介观与纳米尺度物理
2016-11-03 v2 强关联电子
摘要
狄拉克和外尔半金属构成了检验高能物理中用于描述无质量相对论性粒子理论的理想平台。其中一个典型的场论思想即手性异常，已经导致在这些新型材料中对平行电场和磁场的显著负磁阻的预测及随后的观测。在此我们预测，当真实电磁场E和B被应变诱导的赝电磁场e和b替代时，手性异常会发生——并具有实验可观测的后果。例如，当外尔半金属纳米线处于扭转时，会产生均匀的赝磁场b。根据手性异常方程，我们预测导线电阻出现与扭转强度平方成正比的负贡献。值得注意的是，左移和右移手性模式随后在空间上分离到导线的体和表面，形成“拓扑同轴电缆”。这产生了具有潜在极长弛豫时间的流体动力学流。我们预测的另一个效应是由于时间周期性机械变形引起赝电场e所导致的超声衰减和电磁发射。这些手性异常的新颖表现在一对 Weyl 节点的半金属中最引人注目，但也出现在诸如 Cd3As2 和 Na3Bi 的狄拉克半金属以及具有未破缺时间反演对称性的外尔半金属中。
引用
@article{arxiv.1607.01810,
title = {Chiral anomaly from strain-induced gauge fields in Dirac and Weyl semimetals},
author = {D. I. Pikulin and Anffany Chen and M. Franz},
journal= {arXiv preprint arXiv:1607.01810},
year = {2016}
}
备注
14 pages main text + 4 pages appendices; v2 to appear in PRX, one figure and some text added to improve clarity of presentation