不可容许手性反铁磁体中的 Heesch Weyl 费米子

对称性是决定材料拓扑性质的关键因素。在非磁性手性晶体中，Kramers Weyl 费米子的存在揭示了在时间反演不变动量（TRIMs）处 Kramers 简并的拓扑本质。然而，在时间反演自发破缺的磁性材料中，Weyl 节点是否也能被钉扎在对称点上尚不清楚。在本研究中，我们引入了一种新型 Weyl 费米子，称为 Heesch Weyl 费米子（HWFs），其在不可容许手性反铁磁体中由 Heesch 群稳定并钉扎于对称点。HWFs 的出现从根本上不同于 Kramers Weyl 费米子，因为它不依赖于任何满足 $\mathcal{A}^2=-1$ 的反幺正对称性 $\mathcal{A}$。重要的是，HWFs 的出现与反铁磁序密切相关，因为它们在母态非磁性状态下通常被节线所掩盖。利用群论分析，我们对所有由对称性强制钉扎 Heesch Weyl 节点的磁性强小群进行了分类。在此分类和第一性原理计算的指导下，我们确定了反铁磁（AFM）材料如 YMnO$_3$ 和 Mn$_3$IrGe 作为 AFM 序诱导 HWFs 的候选宿主。我们还探索了 Heesch Weyl 反铁磁体的新颖性质，如非线性反常霍尔效应和 Heesch Weyl 节点的轴向移动。我们的发现为对称性在决定和稳定磁性材料拓扑性质中的作用提供了新见解，并为拓扑材料的设计与探索开辟了新途径。