Weyl magnons in breathing pyrochlore antiferromagnets.
Weyl magnons in breathing pyrochlore antiferromagnets.
复制标题
呼吸烧绿石反铁磁体中的韦尔磁振子
DOI：
10.1038/ncomms12691
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发表时间：
2016-09-21
影响因子：
16.6
通讯作者：
Chen, Gang
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Li, Fei-Ye;Li, Yao-Dong;Kim, Yong Baek;Balents, Leon;Yu, Yue;Chen, Gang
受挫的量子磁体不仅提供了奇异的基态和不寻常的磁结构，而且在许多情况下还支持非传统的激发。利用一个物理相关的呼吸焦绿石晶格的自旋模型，讨论了反铁磁体中磁子的拓扑线性能带交叉的存在。这些是电子系统中的Weyl费米子的类似物，我们称之为Weyl磁子。块体Weyl磁振子意味着存在手性磁振子表面态，在有限能量下形成弧形。我们认为，这种反铁磁体是一个独特的例子，其中Weyl点可以在实验室中通过外加磁场进行原位操作。我们具体讨论了它们在呼吸焦绿石晶格中的出现，并给出了一些发现Weyl磁振子的条件以及如何在实验上探索它们的一般性讨论。我们的工作可能会启发我们重新审视许多磁有序系统中的磁激发。
Frustrated quantum magnets not only provide exotic ground states and unusual magnetic structures, but also support unconventional excitations in many cases. Using a physically relevant spin model for a breathing pyrochlore lattice, we discuss the presence of topological linear band crossings of magnons in antiferromagnets. These are the analogues of Weyl fermions in electronic systems, which we dub Weyl magnons. The bulk Weyl magnon implies the presence of chiral magnon surface states forming arcs at finite energy. We argue that such antiferromagnets present a unique example, in which Weyl points can be manipulated in situ in the laboratory by applied fields. We discuss their appearance specifically in the breathing pyrochlore lattice, and give some general discussion of conditions to find Weyl magnons, and how they may be probed experimentally. Our work may inspire a re-examination of the magnetic excitations in many magnetically ordered systems.
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