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磁场下拓扑半金属中的量子输运 (II)

介观与纳米尺度物理 2019-05-07 v2

摘要

我们按磁场强度组织,综述了近期关于拓扑半金属以及拓扑绝缘体中的量子输运工作。在弱磁场下,我们利用具有非平凡 Berry 曲率的半经典运动方程解释了拓扑半金属和拓扑绝缘体中的负磁阻。我们表明负磁阻可以在没有手征异常的情况下存在。在强磁场下,我们建立了拓扑 Weyl、Dirac 和节点线半金属中量子振荡的理论。我们提出了一种三维量子霍尔效应的新机制,即通过拓扑半金属中由费米弧和 Weyl 节点形成的 Weyl 轨道的“虫洞”隧穿。在极强磁场的量子极限下,我们发现出乎意料的霍尔电阻反转可以用 Weyl 费米子湮灭来理解。此外,在平行磁场中,量子极限下的纵向电阻下陷可作为拓扑绝缘体的特征。

关键词

引用

@article{arxiv.1812.10120,
  title  = {Quantum Transport in Topological Semimetals under Magnetic Fields (II)},
  author = {Hai-Peng Sun and Hai-Zhou Lu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1812.10120},
  year   = {2019}
}

备注

23 pages, 8 figures, an invited review contributing to "Special Topic: Recent Advances in Topological Materials" of Frontiers of Physics. Also, as the sequel of "Quantum transport in topological semimetals under magnetic fields", Hai-Zhou Lu and Shun-Qing Shen, Front. Phys. 12, 127201 (2017)