Weyl 半金属中的 Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida 相互作用

我们在理论上证明了嵌入在三维 Weyl 半金属（WSM）中的 Weyl 费米子所介导的磁性杂质之间的 Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida 相互作用。该 WSM 的特征是在动量空间中分离的一对 Weyl 点。利用格林函数法和双能带模型，我们证明了有四项对 WSM 相中的磁性杂质相互作用有贡献：Heisenberg 项、Dzyaloshinsky-Moriya 项、自旋阻挫项和 Ising 项。除了最后一项在垂直于连接两个 Weyl 点的直线的平面内趋于零外，所有其他相互作用项都是有限的。此外，Dzyaloshinsky-Moriya 项和自旋阻挫项的磁自旋位于垂直于连接两个 Weyl 点的直线的平面内，但在此平面内，Ising 项的磁自旋没有分量。对于每种贡献，都获得了其解析表达式，在 Weyl 点处表现出 $R^{-5}$ 的空间依赖性衰减，并显示出取决于两个磁性杂质之间方向的拍打行为。