Heusler、Weyl 与 Berry
材料科学
2018-08-14 v1
摘要
Heusler 材料由 Fritz Heusler 在一个多世纪前首次发现，现已发展为一个包含超过 1000 种化合物、由 40 多种元素组合合成的家族。这些材料展现出广泛的性质，但新性质仍在不断被发现。最近，通过引入能产生强自旋轨道耦合（SOC）的重元素，在 Heusler 材料中发现了拓扑绝缘体（TIs）等非平凡拓扑物相。此外，对称性、SOC 与磁结构之间的相互作用使得通过 Berry 曲率设计实现多种拓扑物相成为可能。Weyl 点与节线可通过各种外部扰动进行调控，从而产生手性异常、大反常自旋与拓扑霍尔效应等奇异性质。非共线磁结构与 Berry 曲率的结合产生了非零反常霍尔效应，该效应首次在反铁磁体 Mn3Sn 和 Mn3Ge 中被观测到。除这一 k 空间 Berry 曲率外，具有非共线磁结构的 Heusler 化合物还拥有实空间拓扑态，即磁反斯格明子，其在其他材料中尚未被观测到。直接调控 Berry 曲率的可能性表明了理解 Heusler 化合物电子与磁结构的重要性。加之新的拓扑视角与高可调性，Heusler 化合物中尚有新颖物理性质与现象有待发现。
引用
@article{arxiv.1802.03771,
title = {Heusler, Weyl, and Berry},
author = {Kaustuv Manna and Yan Sun and Lukas Müchler and Jürgen Kübler and Claudia Felser},
journal= {arXiv preprint arXiv:1802.03771},
year = {2018}
}
备注
24 pages, 5 figures