通向Dirac与Weyl反铁磁自旋电子学之路

拓扑量子物质与自旋电子学研究在很大程度上是独立发展的。在这篇综述中，我们讨论了反铁磁序在结合拓扑物质和自旋电子学方面所承担的新角色。这得益于反铁磁体中存在的复杂微观对称性，例如，这些对称性允许拓扑相对论性准粒子和新发现的Néel自旋轨道力矩共存。我们首先介绍拓扑半金属和自旋轨道电子学的概念。其次，我们在一个最小Dirac半金属模型上解释反铁磁对称性，以及ab initio计算在预测Dirac和Weyl反铁磁体实例中的指导作用：SrMnBi$_{2}$、CuMnAs和Mn$_{3}$Ge。最后，我们阐述了Dirac准粒子、拓扑和反铁磁性在以下方面的相互作用： EuMnBi$_{2}$中实验观察到的量子Hall效应，Mn$_{3}$Ge中的大反常Hall效应，以及CuMnAs中理论预测的拓扑金属-绝缘体相变。