外尔半金属中的磁催化与轴子电荷密度波

三维外尔和狄拉克半金属在强磁场下，即使对于足够弱的排斥电子 - 电子相互作用，也能支持破坏手征对称性的、完全能隙化的电荷密度波序。在前者系统中，由于外尔节点在动量空间中的自然分离，有序相缺乏平移对称性并代表物质的轴子相，而在狄拉克半金属中（忽略塞曼耦合）则仅是平凡绝缘体。我们展示了该谱隙在广泛次临界（弱）相互作用范围内的标度行为，以及抗磁 susceptibility 随磁场的标度行为。研究表明，类似的弱耦合电荷密度波有序机制在双重和三重外尔半金属中也是有效的，其中动量的 z（平面）分量的色散分别是线性（二次和立方）的。我们还探讨了电荷密度波与自旋密度波序之间的竞争，两者均破坏手征对称性并导致能隙谱，并表明至少在弱耦合机制下前者在能量上更有利。讨论了反常表面霍尔电导、轴子弦等拓扑缺陷的作用、沿此类缺陷核心存在的一维无能隙色散模式，以及通过 Callan-Harvey 机制实现的反常抵消。