外尔半金属中拓扑奇点诱导的手性 Kohn 异常
材料科学
2020-07-01 v2 介观与纳米尺度物理
摘要
电子-声子相互作用（EPI）在固态物理的众多现象中起着关键作用，例如金属中的电阻率、半导体中的载流子迁移率、光学跃迁与极化子效应、热载流子寿命、BCS 超导体中的转变温度，乃至用于量子信息处理的金刚石氮-空位中心中的自旋弛豫。然而，由于 EPI 强度较弱，多数现象聚焦于电子性质而非声子性质。一个显著的例外是 Kohn 异常，当声子波矢嵌套金属的费米面时，可出现声子软化。本文报道了拓扑外尔半金属（WSM）中一类由场论计算预测、并通过对外尔半金属磷化钽（TaP）的非弹性 X 射线与中子散射实验观测到的新型 Kohn 异常。与传统 Kohn 异常相比，WSM 中的费米面呈现外尔节点的多重拓扑奇点，导致具有手性选择的独特嵌套条件、幂律发散以及不可忽略的动力学效应。我们的工作将 Kohn 异常的概念引入 WSM，并为阐明新兴拓扑材料中的 EPI 机制提供启示。
引用
@article{arxiv.1906.00539,
title = {Topological Singularity Induced Chiral Kohn Anomaly in a Weyl Semimetal},
author = {Thanh Nguyen and Fei Han and Nina Andrejevic and Ricardo Pablo-Pedro and Anuj Apte and Yoichiro Tsurimaki and Zhiwei Ding and Kunyan Zhang and Ahmet Alatas and Ercan E. Alp and Songxue Chi and Jaime Fernandez-Baca and Masaaki Matsuda and David Alan Tennant and Yang Zhao and Zhijun Xu and Jeffrey W. Lynn and Shengxi Huang and Mingda Li},
journal= {arXiv preprint arXiv:1906.00539},
year = {2020}
}
备注
30 pages, 4 main figures, 11 supplementary figures and 1 theoretical derivation. Feedback most welcome