在微信公众平台"计算材料学"(微信ID:jisuancailiao)上,北京理工大学余智明老师和新加坡科技设计大学杨声远老师合作的研究成果引起了广泛关注。他们的一篇新作"绕行禁戒之地:无费米弧的单个外尔点体系"(Phys. Rev. B 100, 041118(R) (2019))挑战了传统的三维外尔半金属no-go定理,即通常认为手性相反的外尔点必须成对出现。
传统的理解认为,要实现单个外尔点,必须破坏no-go定理的条件,如提升维度或引入特殊相互作用。然而,研究人员发现了一个新的可能性:在某些特定晶体材料中,如果所有的二维截面能谱都是无能隙的,no-go定律的前提就不成立。19号空间群材料便是这种特殊体系的例证,其布里渊区由节面完全覆盖,导致二维截面的陈数定义失效,从而可能容纳单个外尔点。研究者构建了基于19号空间群对称性的紧束缚模型,模型的能带图展示了这种外尔点的存在,以及其与费米弧的差异。
图1展示了这一规避no-go定律的示意图,而图2和图3则详细展示了模型的构造和特性。该工作发表在Phys. Rev. B 100.041118 (2019),展示了节点、节线和节面之间的相互作用如何产生独特的物理现象。新加坡科技设计大学量子材料理论研究室正在招募博士研究生,对有志于研究新型低维材料和拓扑材料物理性质的学生开放,如对量子输运、自旋电子学等领域感兴趣,可直接联系杨声远老师(shengyuan_yang@sutd.edu.sg)了解更多信息。