Weyl半金属的输运性质

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Weyl半金属是具有三维拓扑态的物质。其价带和导带在动量空间的某些点上相互接触,这些点被称为Weyl点。Weyl点附近准粒子元激发的能量动量色散关系是线性的,遵从无质量的相对论Weyl粒子运动方程。如果Weyl点附近的费米面是闭合的,则这种半金属称为第一类Weyl半金属。如果Weyl点附近的费米面是开放的,则称其为第二类Weyl半金属。已有理论和实验均表明第一类Weyl半金属实验上的输运行为具有非常新奇的电磁效应。本论文主要目的是研究第二类Weyl半金属在磁场下的输运性质。  本论文共有四个章节。第一章简要介绍Weyl半金属基本的拓扑性质及其分类。第二章介绍了第一类Weyl半金属和第二类Weyl半金属在实验上的进展。第三章具体介绍了第一类Weyl半金属输运性质的已有理论,在此基础上,我们主要探讨如何把现有理论推广到第二类Weyl半金属的情形,重点分析了在不同方向磁场下Weyl点附近朗道能级的形成情况,把自洽波恩函数计算电导率和自能量迭代计算弛豫时间方法推广到了第二类Weyl半金属电导率地计算上。第四章为简短总结。我们主要创新之处是:  1.通过几何计算得方法计算第二类Weyl半金属Weyl点附近的态密度一般形式,具体区分了第一类Weyl半金属和第二类Weyl半金属热力学上的特征。  2.给出了Weyl半金属在没有动能项时任意方向的磁场下朗道能级的解析解。  3.给出了第二类Weyl半金属的电导率与费米速度的关系,从而给出了第二类Weyl半金属电导率随磁场的变化关系。  我们的研究对第二类Weyl半金属的电导率或磁阻提供了一个理论预测。
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