Связь между фермионами Вейля и дугами Ферми

Я ищу ссылки (например, исследовательские или обзорные статьи), в которых обсуждается теоретическое происхождение дуг Ферми в определенных материалах и их связь с физикой фермионов Вейля. В частности, чем дуги Ферми в системах с фермионами Вейля отличаются от тех, в которых фермионов Вейля нет? Я знаю, что дуги Ферми возникают в результате нарушения симметрии обращения времени или четности, но при чем здесь физика Вейля? Любые ссылки или объяснения будут оценены.

Ответы (1)

Вы можете думать о точке Вейля как о магнитном монополе в соединении Берри, а дуга Ферми представляет собой (гомологический класс) струну Дирака, соединяющую эти два монополя. Дуги Ферми невозможно реализовать в внутренне двумерных зонных структурах, потому что зонам не разрешено заканчиваться (но им разрешено «втекать» в объем в смысле притока аномалий). Физика Вейля появляется в монополях из-за известного корреляции теоремы об индексе Атьи-Зингера, согласно которой монополи, связанные с фермионами Дирака, захватывают киральные нулевые моды.

Эти слайды (pdf) Холдейна очень хороши. Также ознакомьтесь с оригинальной статьей Вана, Тернера, Вишваната и Саврасова, она тоже очень хороша.

Правильно ли сказать, что поверхность Ферми трехмерной системы «превратится» в дугу Ферми, если я введу в материал точки Вейля? т. е. есть ли способ плавно перейти от поверхности Ферми к дуге Ферми в некоторой системе конденсированного состояния путем настройки параметра?
Если вы сначала создадите точку Дирака в трехмерной ленточной структуре, заставив две полосы соприкоснуться, вы можете затем разбить T или I и разделить их на две обратные точки Вейля, соединенные дугой Ферми. Единственное, что вы не можете сделать, это ввести киральное число точек Вейля, поскольку существует квантованная аномалия, заданная (киральной) 4+1D теорией Черна-Саймонса в форме, указанной теоремой об индексе: Ф 3 + Ф р 2 .
Спасибо за ваши ответы. У меня есть еще один вопрос: если я разделю точку Дирака на две обратные точки Вейля, соединенные дугой Ферми, а затем соединю точки Вейля в другой точке на поверхности трехмерного материала, получится ли у меня замкнутая поверхность Ферми? То есть есть ли плавный переход от дуги Ферми к поверхности Ферми, когда я сближаю отдельные точки Вейля?
@JoshuahHeath Я не уверен, что понимаю. Я бы предположил, что тогда у вас останется замкнутая «дуга» Ферми, т.е. дополнительная граничная полоса, а не объемная полоса.
Связь между фермионами Вейля и дугами Ферми
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v