主要观点总结

本文介绍了贝利曲率在电-热输运行为中的应用，特别是在磁性拓扑材料中的研究。文章提到了磁性拓扑材料中的外尔点或节线环等电子态会产生拓扑增强的贝利曲率，引发远超常规磁性材料的输运效应。针对拓扑材料存在的复杂能带结构和难以描述的问题，刘恩克课题组提出了等效外尔模型，为理解外尔费米子输运行为提供了有效的工具。该模型揭示了反常霍尔效应和反常能斯特效应的温度依赖性及其符号反转的内禀机制，并成功解释了多种已报道磁性拓扑体系的输运行为。此外，该研究还通过化学掺杂改变磁性外尔半金属的费米能级，实现了反常霍尔角和反常能斯特角的叠加效应。该工作为磁性拓扑器件的应用提供了理论基础，并开辟了通过等效模型调控拓扑物态宏观物性的新途径。

关键观点总结

关键观点1: 贝利曲率在电-热输运行为中的应用

文章介绍了磁性拓扑材料中的电子态会产生贝利曲率，进而引发特殊的输运效应。

关键观点2: 等效外尔模型的提出

针对拓扑材料复杂的能带结构问题，研究团队提出了等效外尔模型，将复杂的能带结构简化为等效的理想外尔能带。

关键观点3: 反常霍尔效应和反常能斯特效应的研究

研究团队揭示了这两种效应的温度依赖性及其符号反转的内禀机制，并成功解释了多种已报道磁性拓扑体系的输运行为。

关键观点4: 化学掺杂改变磁性外尔半金属费米能级的研究

通过化学掺杂改变载流子类型，使得反常霍尔角和反常能斯特角保持同号，产生叠加效应，得到了实验验证。

关键观点5: 文章的影响和应用

该工作为解决复杂拓扑能带问题提供了理论基础，为磁性拓扑器件的应用开辟了新途径，得到了重要期刊的发表和多个合作单位的支持。

正文

请到「今天看啥」查看全文

图1 等效外尔模型及拓扑电-热输运的温度标度

本工作为理解外尔费米子输运行为提供了有效的工具，解决了复杂拓扑能带难以简单、定量描述的问题，为工作于不同温区的磁性拓扑器件（如室温拓扑磁电子学器件、低温拓扑热电制冷电堆）的应用提供了理论基础，开辟了通过等效模型调控拓扑物态宏观物性的新途径。 相关成果以"Scaling the topological transport based on an effective Weyl picture"为题，于2025年4月30日发表于《应用物理评论》（Applied Physics Reviews）期刊上。课题组博士生张伸（已毕业）为第一作者，刘恩克研究员为通讯作者。物理所沈保根院士、南方科技大学张文清教授和德国马普所Claudia Felser教授对本研究给予了重要支持和指导。该工作得到了国家重点研发计划项目、国家自然科学基金面上项目、中国科学院战略先导专项B类、物理所综合极端条件实验装置、中国科学院稳定支持青年团队、中国科学院-马普所联合研究单元的支持。

原文链接

编辑：凉渐

---

近期热门文章Top10

↓ 点击标题即可查看 ↓

1. 为什么钟表都是顺时针转动的？逆时针转动会发生什么？| No.454

请到「今天看啥」查看全文