聆听 Weyl 费米子的声音

除了基态特征外，准粒子和集体模式是刻画量子物质的另外两个基本方面。例如，He-III 中费米液体相的低能物理不仅由化学势附近的费米型准粒子表征，还由长波极限下丰富的集体模式表征，包括在不同条件下可传播的几种不同声波。另一方面，由于电子间的长程库仑相互作用会给普通电子密度涨落产生等离激元能隙，从而阻止声波在其中传播，普通金属中的电子液体很难承载声波。在本文中，我们提出了 Weyl 半金属在磁场下一种独特的声学集体模式，称为手性零声。手性零声可在所谓“手性极限”下稳定存在，即谷内散射时间远短于谷间散射时间，并且仅沿外磁场在具有多对 Weyl 点的 Weyl 半金属中传播。手性零声的声速在弱场极限下正比于场强，而在强场极限下剧烈振荡，通过中性玻色激发的动力学产生一种全新的量子振荡机制，这可能在磁场下的热导率测量中显现出来。