菱方磁性材料中的准节线

凝聚态物理学中一个公认的结果指出，在包含滑移反射对称性的对称群中结晶的材料，其能带上存在节线。这些节线受拓扑保护，并出现在倒易空间中反射的固定平面上。在存在空间反演对称性的情况下，能带是简并的，固定平面上的节线可能发生杂化或交叉。在前一种情况下，交叉是被避免的，从而在倒易空间中产生能隙很小的线；在后一种情况下，节线将保留，从而产生Dirac节线或双重节线。此外，如果材料在滑移反射对称性被打破的铁磁相中结晶，节线会发生杂化，从而在倒易空间中定义出能隙很小的线。在这项工作中，我们集中精力研究由于磁化而发生杂化的节线；对于倒易空间中能隙很小（小于实验可检测范围）的那些线，我们创造了准节线这一术语。我们研究了在磁性空间群167.107和161.71中结晶的磁性三氟化物和三氧化物，并展示了这些材料中准节线的存在。我们进一步表明，每当准节线位于Fermi能级附近时，就会诱发有趣的电荷和自旋输运效应，并可用于实验检测这些线。特别令人感兴趣的是PdF3和LiCuF3的半金属铁磁相，其中反常Hall电导的大信号归因于Fermi能级上准节线的存在。