Weyl 半金属的中子散射
介观与纳米尺度物理
2020-07-15 v2 材料科学
强关联电子
摘要
我们提出如何通过非弹性中子散射探测材料中的 I 型 Weyl 节点。此类实验首先允许确定 Weyl 费米子的色散关系。我们将推理推广，给出 Weyl 方程的定量检验，并考虑实际的各向异性性质。这些各向异性主要包含在激发的涌现磁矩形式中，它决定了激发与中子的耦合方式。尽管存在许多材料参数，我们发现若干普适的定量预言，并证明激发由 Weyl 方程的解描述。电子与中子间实际的各向异性耦合意味着，即便完全未极化中子也能揭示 Weyl 费米子的自旋-动量锁定，因为中子会与 Weyl 费米子赝自旋的某些分量耦合更强。另一方面，在极化中子实验中，散射中子束保持完全极化，其方向随动量转移变化（在 Weyl 方程有效范围内）。这允许测量 inversion 对称节点的 Weyl 费米子手性。此外，我们估计散射速率可能足够大以使此类实验可行；特别地，磁矩可能大于普通玻尔磁子，补偿了小的态密度。
引用
@article{arxiv.2002.07157,
title = {Neutron scattering off Weyl semimetals},
author = {Michael Bjerngaard and Bogdan Galilo and Ari M. Turner},
journal= {arXiv preprint arXiv:2002.07157},
year = {2020}
}
备注
23 pages and 11 figures, submitted to Physical Review X; acknowledgement updated, minor corrections