关联调谐的 Weyl 磁性体的费米弧拓扑
材料科学
2025-09-01 v1 强关联电子
摘要
费米弧（Fermi arcs, FAs）上的电子是 Weyl 半导体的标志性特征，表现出手性传输、手性异常负电阻和 Majorana 零模。尽管在 TaAs 和 Co3Sn2S2 等典型 Weyl 半导体中观察到 FAs，但对 FAs 的操控仍鲜有探索。本文以 Co3Sn2S2 为例，演示了通过调节电子关联强度来控制 FAs 的拓扑性和连通性是一种有效方法。通过采用结合密度泛函理论和动态均值场理论（DFT+DMFT）计算，我们与实验测量的能带结构取得了良好一致，并表明实验测得的电荷动力学仅能被 DFT+DMFT 计算所再现，而非 DFT 计算。电子关联对费米能级附近的能带进行能带重整，修改 Weyl 点的能量和位置，从而影响 FAs。特别是在 Co 终端表面，DFT+DMFT 计算和实验中形成的 FAs 是由连接相邻 Brillouin 区内 Weyl 点的而成，这与 DFT 计算中连接同一 Brillouin 区内 Weyl 点的 FAs 形成于强烈对比。我们进一步揭示了 FAs 随关联强度的演化，并显示在更强的关联强度下，在 Sn 终端表面上 FAs 出现拓扑变化。我们的研究为改善相关 Weyl 半导体的电子性质提供了新的对实验操控 FAs 的思路。
引用
@article{arxiv.2508.21292,
title = {Correlation tuned Fermi-arc topology in a Weyl ferromagnet},
author = {Yiran Peng and Rui Liu and Pengyu Zheng and Zhiping Yin},
journal= {arXiv preprint arXiv:2508.21292},
year = {2025}
}