Weyl 半金属 NbP 中的再入金属行为

我们报道了 Weyl 半金属 NbP 中再入金属行为的出现。当外加磁场 $H$ 高于临界值 $H_c$ 时，在温度依赖电阻率 $\rho_{xx}(T)$ 于 $T = T_p$ 处出现一个峰值，表现为再入现象，类似于在石墨中观察到并被归因于局域超导的现象。 $T_p(H)$ 关系遵循幂律依赖 $T_p\sim(H-H_c)^{1/v}$，其中 $v$ 可由零场电阻率 $\rho_0(T) \sim T^v$ 的温度依赖性导出。通过横向 $\rho_{xx}(T)$ 与霍尔 $\rho_{xy}(T)$ 磁电阻的同步测量，我们揭示了快速增长的 $\rho_{xy}(T)$ 与 $\rho_{xx}(T)$ 曲线中峰的出现之间的明显关联。定量分析表明，再入金属行为源于磁电导 $\sigma_{xx}(T)$ 与附加分量 $\Delta\sigma_{xx}(T)=\kappa_H\sigma_{xx}(T)$ 的竞争，其中 $\kappa_H=[\rho_{xy}(T)/\rho_{xx}(T)]^2$ 为霍尔因子。我们发现峰值温度 $T_p$ 处的霍尔因子（$\kappa_H \approx 0.4$）几乎与磁场无关，这导致了观察到的 $T_p(H)$ 关系。此外，$\rho_{xx}(T)$ 中的再入金属行为也反映在 $\rho_{xx}(H)$ 的行为中，后者从 $T>70$ K 时的非饱和过渡到液氦温度下的饱和。后者可用霍尔因子 $\kappa_H(H)$ 的磁场依赖性来解释。我们的研究表明，半经典理论无需借助奇异机制即可解释 NbP 磁输运现象中的“反常”。