Weyl semimetals in optical lattices: moving and merging of Weyl points, and hidden symmetry at Weyl points.
Weyl semimetals in optical lattices: moving and merging of Weyl points, and hidden symmetry at Weyl points.
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光学晶格中的外尔半金属：外尔点的移动和合并，以及外尔点的隐藏对称性
DOI：
10.1038/srep33512
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发表时间：
2016-09-20
影响因子：
4.6
通讯作者：
Chen W
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Hou JM;Chen W
我们提出在立方光学晶格中实现Weyl半金属。我们发现，在不同的参数范围内，立方光学晶格中存在三种不同的外尔半金属相。其中一个在布里渊区有两对外尔点，另两个在布里渊区有一对外尔点。对于具有（010）面的平板几何，给出了连接具有相反拓扑荷的外尔点在表面布里渊区投影的费米弧。通过调整参数，外尔点可以在布里渊区移动。有趣的是，对于两对外尔点，当其中一对相遇并湮灭时，原来的两个费米弧会合二为一。当剩余的外尔点进一步湮灭时，费米弧消失，一个能隙打开。此外，我们还发现，无论外尔点位于布里渊区的任何位置，外尔点处总是存在一个隐藏的对称性。隐藏对称有一个反幺正算符，其平方为−1。
We propose to realize Weyl semimetals in a cubic optical lattice. We find that there exist three distinct Weyl semimetal phases in the cubic optical lattice for different parameter ranges. One of them has two pairs of Weyl points and the other two have one pair of Weyl points in the Brillouin zone. For a slab geometry with (010) surfaces, the Fermi arcs connecting the projections of Weyl points with opposite topological charges on the surface Brillouin zone is presented. By adjusting the parameters, the Weyl points can move in the Brillouin zone. Interestingly, for two pairs of Weyl points, as one pair of them meet and annihilate, the originial two Fermi arcs coneect into one. As the remaining Weyl points annihilate further, the Fermi arc vanishes and a gap is opened. Furthermore, we find that there always exists a hidden symmetry at Weyl points, regardless of anywhere they located in the Brillouin zone. The hidden symmetry has an antiunitary operator with its square being −1.
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