論文の概要: Magneto-optical Hall response in generic Weyl semimetals
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2402.08735v1
- Date: Tue, 13 Feb 2024 19:04:17 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-02-15 18:11:27.331852
- Title: Magneto-optical Hall response in generic Weyl semimetals
- Title（参考訳）: ジェネリックワイル半金属における磁気光学ホール応答
- Authors: Marcus St{\aa}lhammar
- Abstract要約: 一般ワイル半金属のホール伝導率に対する線形応答理論を用いた閉形式式を解析的に導出した。
本研究では, 傾き, 運動量分離, ノードのエネルギー位置, および化学ポテンシャルが磁気光学伝導率に与える影響について検討する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Weyl semimetals are predicted to host signature magneto-optical properties
sourced by their peculiar Landau level structure, including the chiral level.
Analytical studies are often leaving out the Hall component of the conductivity
due to its complicated nature, and even though the chiral anomaly requires Weyl
nodes to come in charge-conjugate pairs, toy-models hosting only one node are
considered almost exclusively; numerical studies including several Weyl nodes
are on the other hand often limited to high-field quantum limits or DC studies.
Here, I present a twofold purpose study, where I a) analytically derive a
closed-form expression also for the Hall conductivity of a generic Weyl
semimetal using linear response theory, and b) apply this general framework to
evaluate the transverse conductivity components for Weyl systems with two
nodes. I study how various model parameters, including the tilt, momentum
separation, and energy location of the nodes, as well as the chemical potential
affect the magneto-optical conductivity, and complement these studies with
deriving an analytical expression for the DC Hall conductivity, which is also
evaluated in various systems. Including a chiral pair of nodes result two
important differences compared to earlier studies; the contribution from the
chiral level is equal in size but opposite at the two nodes, making the net
contribution to disappear; the energy scales at which intraband transitions
occur is smeared out and approaches that of interband transitions,
strengthening the hypothesis that intraband transitions mask signature optical
features in materials. This general formalism can be applied for a large family
of generic Weyl semimetals, and comprise an important piece towards unravelling
the source of the mismatch between theoretical predictions and experimental
observations in candidate materials.
- Abstract（参考訳）: ワイル半金属は、キラル準位を含む特異なランダウ準位構造によって引き起こされるシグネチャ磁気光学特性を予測される。
解析的な研究は、その複雑な性質から導電性のホール成分を欠いていることが多く、キラルな異常はワイルノードが電荷共役ペアに入る必要があるにもかかわらず、1つのノードのみをホストする玩具モデルは、ほぼ排他的に考慮されている。
ここで、私は2つの目的研究を示します。
a) 線形応答理論を用いた汎用ワイル半金属のホール導電率に対する閉形式表現を解析的に導出する
b) 2つのノードを有するワイル系における横導電成分の評価にこの一般的な枠組みを適用すること。
本研究は, ノードの傾き, 運動量分離, エネルギー位置, および化学ポテンシャルが磁気光学伝導率に与える影響について検討し, 各種システムで評価されている直流ホール導電率の解析式を導出することにより, これらの研究を補完するものである。
キラルな一対のノードを含むと、キラルレベルからの寄与はサイズは等しいが、2つのノードは反対であり、純寄与は消滅する、バンド内遷移が起こるエネルギースケールはスカラーアウトされ、バンド間遷移のエネルギースケールに接近し、バンド内遷移が材料中のマスクシグネチャの光学的特徴に近づくという仮説が強まった。
この一般的な定式化は、一般のワイル半金属の大きな族に適用することができ、理論的な予測と候補物質の実験的観察の間のミスマッチの源泉を解明するための重要な部分を構成する。
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