狄拉克费米子系统 CuMnAs 中源于拓扑简并的自旋与反常霍尔效应

正交晶系 CuMnAs 已被提出作为一种反铁磁半金属，在费米能级附近具有节线和高狄拉克点。我们结合第一性原理计算以及对磁结构和（自旋）贝里曲率的对称性分析，研究了正交晶系 CuMnAs 中拓扑能带与输运现象即自旋霍尔效应和反常霍尔效应之间的关系。我们表明 CuMnAs 中由自旋轨道耦合打开能隙的节线在基态中主导产生大的自旋霍尔电导率。尽管 CuMnAs 基态中的磁对称性禁止有限的反常霍尔效应，但施加磁场通过磁对称性破缺产生显著的霍尔电导率反常分量。我们确定反常霍尔分量的主要贡献来自外磁场下载流子能带简并的进一步解除，这些布洛赫态由费米能附近自旋轨道耦合对节线的分裂所产生。