螺位错和动力学轴子弦驱动的轴子绝缘体与Weyl半金属的响应性质

本文研究了三维Weyl半金属中由手征对称性破缺产生的动力学轴子弦理论。手征对称性被电荷密度波(CDW)序自发破缺，其打开能隙并将Weyl半金属转变为轴子绝缘体。事实上，CDW序参数的相位涨落充当动力学轴子场 $\theta(\vec{x},t)$ 并通过 $\mathcal{L}_{\theta}=\frac{\theta(\vec{x},t)}{32\pi^2} \epsilon^{\sigma\tau\nu\mu} F_{\sigma\tau} F_{\nu\mu}.$ 与电磁场耦合。此外，当轴子绝缘体通过扭转缺陷（即螺位错）与背景几何/应变场耦合时，晶体位错与动力学轴子弦（即CDW序参数的涡旋）之间存在新颖的相互作用。例如，螺位错俘获轴荷，并且当轴子弦与螺位错编织时存在Berry相积累。另外，轴流与几何场之间的三次耦合非零，并表明在特定的三环编织过程中有Berry相积累，其中一位错环与另一位错编织且两者都被轴子弦穿过。我们还观察到在Weyl点间无化学势不平衡时由螺位错密度诱导的手征磁效应，并描述了额外的手征几何效应和几何Witten效应。