华南师范年夜学物理学院传授王瑞强和邓明勋团队在拓扑狄拉克半金属中的外尔轨道和三维量子霍尔效应研究方面获得新进展。相干功效近日在线颁发在《物理评论B》（Physical Review B）。

属在拓扑半金属家族的外尔半金属以其低能外尔费米子激起而著名，这些激起在外尔节点四周具有肯定的手性。外尔节点以相反的手性成对存在，作为贝利曲率的源和汇，并由动量空间中的开放费米弧毗连。对峙概况的费米弧可经由过程体外尔节点的虫洞效应实现量子隧穿，构成外尔轨道，为电子活动供给了一种非凡的盘旋轨道。由外尔轨道致使的三维量子霍尔效应激发了凝集态物理学范畴的普遍存眷和研究。

拓扑狄拉克半金属在布里渊区具有两组概况费米弧，可视为两套手性相反的外尔半金属态的堆叠。在拓扑狄拉克半金属中，不异概况上的费米回路可能会因为扰动而致使外尔轨道变形，从而使其不不变。当统一概况上的费米弧堆叠时，外尔轨道的不不变性可能会因概况搀杂而被放年夜。

该研究中，研究人员操纵圆偏振光操控概况搀杂拓扑狄拉克半金属中的外尔轨道。研究注解，概况磁性搀杂可以摧毁拓扑狄拉克半金属中的内禀外尔轨道，从而使相干的三维量子霍尔效应掉效。施加圆偏振光后，可以成立外禀外尔轨道，这些轨道是由自旋相反的费米子组成，因概况杂质耦合费米弧而至。由外禀外尔轨道引诱的三维量子霍尔效应可以经由过程概况搀杂和光照调理，从而在圆偏振光的参数空间中发生可不雅察到的量子霍尔台阶。

该研究为不变外尔轨道和摸索拓扑半金属中的三维量子霍尔效应供给了新视角。

上述研究获得国度天然科学基金、广东天然科学基金、广东省根本与利用根本基金等项目标撑持。

相干论文信息：https://doi.org/10.1103/PhysRevB.110.075136

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