基于有效 Weyl 模型的拓扑传输尺度化

磁性拓扑半导体正越来越多地推动了包括热电和自旋器件在内的异构电子-热物理学研究。控制此类材料中拓扑载流子的传输已成为核心议题。然而，实际材料中的拓扑带通常较为复杂，导致难以以物理上清晰的方式理解传输现象。本文类似于半导体在磁场尺度下著名的两能带模型，发展出一种基于温度尺度的有效 Weyl 带模型，包含纯粹的 Weyl 态及数个有意义的参数，用于描述拓扑半导体。基于该模型，建立了普适的尺度化关系，并通过已报道的实验传输数据进行验证。揭示了异常霍尔效应和 Nernst 效应的关键规律性质，并与 Weyl 节点的手性及载流子类型相关联。针对双 Weyl 模型，进一步提出了类似于实际空间磁结构的 Berry 曲率铁磁结构概念，成功描述了在温度尺度下 Nernst 热电传输出现符号反转的现象。本研究为尺度化 Weyl 费米子相关的传输物理提供了便捷工具，推动了未来拓扑量子器件中磁性拓扑材料的调制与应用。