手性多重费米子的非线性光电导与量子几何
介观与纳米尺度物理
2023-05-04 v2
摘要
手性多重费米子是仅出现在手性晶体（如立方 B20 结构中的过渡金属硅化物，即 CoSi 族）中的准粒子，并可能展现奇异的物理性质。在此我们研究几种手性多重费米子的注入和位移光电导以及相关的几何量，包括自旋-1/2 以及赝自旋-1 和 -3/2 费米子，分别称为 Kramers Weyl、三重点和 Rarita-Schwinger-Weyl（RSW）费米子。我们利用最小对称模型描述三重点费米子（TPF）。我们还考虑 CoSi 族更现实的包含线性和二次项的模型哈密顿量。我们发现圆注入电流由于线性模型中多重费米子携带的陈数而量子化。令人惊讶地，我们发现在 TPF 模型中，线性位移电导正比于赝自旋轨道耦合且与光子频率无关。相反，对于 RSW 和 Kramers Weyl 费米子，线性位移电导与光子频率呈线性正比。数值结果与二次哈密顿量的幂次计数分析一致。线性位移电导的频率无关性可归因于平带强烈的共振辛 Christoffel 符号。此外，计算得到的辛 Christoffel 符号在节点处显示出显著峰值，表明位移电流源于拓扑节点附近的强几何响应。
引用
@article{arxiv.2301.01964,
title = {Nonlinear photoconductivities and quantum geometry of chiral multifold fermions},
author = {Hsiu-Chuan Hsu and Jhih-Shih You and Junyeong Ahn and Guang-Yu Guo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2301.01964},
year = {2023}
}