近日，理學院副教授羅熙以共同第一作者身份在《自然·通訊》（Nature Communications）上發表題目為“磁性節點半金屬中由拓撲穩定的漲落”（Topology stabilized fluctuations in a magnetic nodal semimetal）的研究成果，上海理工大學為第五單位。復旦大學虞躍教授和麻省理工學院（MIT）李明達教授為通訊作者。這是理學院教師首次在自然系列期刊發表論文。
外爾（Weyl）半金屬是近年來新發現的一種新型三維拓撲節點半金屬材料，在無耗散自旋電子學、信息存儲、量子計算、高敏長帶寬遠紅外探測儀、太陽能電池等方面有著巨大的應用前景。對于外爾半金屬材料（特別是磁性外爾半金屬材料）的尋找及其物性的研究成為了目前國內外研究的一個熱點。
該論文重點討論了磁性外爾半金屬材料鈰鋁鍺（CeAlGe）中，磁性漲落和能帶拓撲的相互作用，填補了該類問題的空白，并為今后的相關應用提供了實驗基礎。鈰鋁鍺是一種非中心對稱的外爾半金屬，本研究發現在該材料中非平庸拓撲使得其在磁性相變溫度之上依然保持磁性的證據。電子輸運、熱輸運、彈性X光共振散射和膨脹測定法等實驗結果共同表明，在熱力學磁性相變溫度之上，存在一個有局域關聯磁性的狹窄溫度區間。由于該短程序的波矢與拓撲外爾點嵌套相一致，說明這個現象來源于外爾費米子與磁漲落的相互作用。有效場論分析說明這個由拓撲穩定的序是波矢依賴的，并且當帶間外爾費米子散射占主導地位時，該短程序會更穩定。本工作說明，即使在經典無序相，電子能帶拓撲在磁序的穩定性中起到了重要作用。該機制的發現為尋找室溫磁性外爾半金屬提供了新的方向。
鈰鋁鍺中由外爾費米子傳遞磁性
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https://www.nature.com/articles/s41467-023-40765-1
供稿：理學院
