CoS₂中Berry相对库仑电导的固有贡献

在 Weyl 半导体中，导带和价带在布里渊区的不同点相交（Weyl 点），这些点在动量空间中充当 Berry 曲率的单极子。这种非平凡的带拓扑结构通过电子结构计算被识别出来，导致各种奇异的磁输运性质。采用包含部分精确交换的混合函数计算、磁性输运测量以及随温度变化的电阻率，确认了 CoS₂中非平凡带拓扑和半金属性，其磁性有序温度为 $T_{\rm C} \approx 120~\mathrm{K}$。然而，电子结构计算也表明，施加小应变会将这种半金属性转化为金属性。有趣的是，CoS₂薄膜的磁电阻率 (MR) 在 $T \leq 60~\mathrm{K}$ 时表现为在临界场以上出现的弱耗尽现象，以及在温度从 $<T_{\rm C}$ 到 $>T_{\rm C}$ 时呈现 MR 从负到正的转变。实验观察到异常 Hall 电阻率，并通过 $ab$~initio 计算得到的带结构、Berry 曲率和 Hall 电导 ($\sigma_{xy}$)，证明 CoS₂的 $\sigma_{xy}$ 主要由固有 Karplus-Luttinger 贡献驱动，常与 Berry 相位物理学相关联。