多 Weyl 半金属中的手性滤波与法拉第旋转

在破缺反演和时间反演对称性的 Weyl 半金属中，Maxwell 方程被轴子项 $\mathbf{b}$ 和 $b_{0}$ 修正，其中在最简单的双节点 Weyl 半金属情形下，$2\hslash \mathbf{b}$ 是动量空间中连接两个 Weyl 节点的矢量，$2\hslash b_{0}$ 是这些节点的两个 Dirac 点的能量分离。这些轴子项改变了电磁波在 Weyl 半金属内的行为，导致诸多独特光学性质，如非互易传播、圆二色性与线二色性、双折射以及无磁场下的法拉第和 Kerr 旋转。这些效应可用于设计充当宽带手性滤波器、圆偏振片或可调光隔离器的光学器件。本文详细研究如何通过改变表征 Weyl 半金属的不同参数（如轴子项、Fermi 能级与 Fermi 速度、背景介电常数、带内散射的散射时间、半金属宽度以及半金属板两侧介电质的介电常数）来控制入射到 Weyl 半金属板上的光的法拉第和 Kerr 旋转以及透射与反射。我们将分析扩展至 Chern 数 $n=1,2,3$ 的 Weyl 节点。