自然中Weyl调制的螺旋磁。脱线。:NdAlSi

通讯员:乔纳森·高德

交流单位:约翰·霍普金斯大学

在威尔半金属中出现的相对论性准粒子是奇异电子性质的来源，如表面费米电弧、反常霍尔效应和负磁阻，所有这些都在实际材料中观察到。虽然这些现象凸显了费米子对电子输运特性的影响，但人们对它们可能支持的集体现象却知之甚少。近日，美国约翰·霍普金斯大学的乔纳森·高德(Jonathan Gaudet)等人在国际知名期刊Nat上发表了题为《ndalsi中Weyl介导的机械磁性》的研究论文。脱线。在这里，他们报告了一个Weyl半金属，NdAlSi，提供了一个例子。利用中子衍射，他们在NdAlSi中发现了一个长波长螺旋磁序列，其周期性与两个拓扑非三态费米袋之间的嵌套矢量有关。他们用密度泛函理论和量子振荡测量来描述它的特性。他们进一步表明，与Weyl交换过程相关的键取向Dzyaloshinskii-御名方守矢相互作用促进了自旋结构的手性横向分量。他们的工作提供了一个罕见的由费米子驱动的集体磁性的例子。

图1: A，B，空间群为I41md的非中心对称NdAlSi的结构(S . g . 109；；a)及其相关的第一布里渊区在b中示出。有两个简单的镜面mx和my，以及两个滑动镜mxy和mxy。这些在b中显示为浅红色和绿色平面。Z-γ-X路径位于绿色mx镜中，γ-S-N-S'-Z-γ路径位于红色MX镜中。c、在100K收集的单晶核中子衍射数据的细化，其中Fobs和Fcalc分别为观测和计算的结构因子。斜率为1的黑线显示为可视化。方法中讨论了误差线。通过减去非磁性LaAlSi的热容量，从净热容量中分离出d，NdAlSi的磁热容量(主面板)和磁熵(Smag)的温度依赖性。红线代表NdAlSi中Nd3+离子的自旋轨道流形的能量方案的估计。

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/articles/s 41563-021-01062-8