氢在拓扑磁体中诱导手性传导通道
材料科学
2023-12-06 v1
摘要
手性是一种区分“左”与“右”的特征性偏向，广泛存在于自然界中，从 DNA 的结构到粒子和反粒子的相反手性。在凝聚态物理中，手性费米子已在 Weyl 半金属中被发现，这源于拓扑非平庸电子能带中手性 Weyl 节点之间的“轴向”电荷不平衡所产生的非常规电动力学。迄今为止，在单一材料中创造能够轻松配置以推进手性逻辑或自旋电子学的 Weyl 费米子输运通道一直具有挑战性或不可能实现。在这里，我们在中心对称 Weyl 铁磁体（FM） 中生成了由手性导向的传导通道，这源于动量空间与实空间中手性之间的深刻联系。我们通过离子氢（）的注入及随后的释放来按需改变能带结构——我们展示了这一过程会诱导 Weyl 能带的倾斜与旋转。转变后的 Weyl FM 态具有翻倍的居里温度（）和增强的角向输运手性，并伴随着罕见的场反对称纵向电阻——这是一种低场可调的“手性开关”，其根源在于 Berry 曲率、手性异常以及氢引起的 Weyl 节点突变的相互作用。
引用
@article{arxiv.2312.02315,
title = {Hydrogen induces chiral conduction channels in the topological magnet},
author = {Afrin N. Tamanna and Ayesha Lakra and Xiaxin Ding and Entela Buzi and Kyungwha Park and Kamil Sobczak and Haiming Deng and Gargee Sharma and Sumanta Tewari and Lia Krusin-Elbaum},
journal= {arXiv preprint arXiv:2312.02315},
year = {2023}
}