Weyl-Halbmetall und Fermi-Geschwindigkeit

Die Existenz von Weyl-Fermionen scheint von der sich wiederholenden Struktur des Kristallgitters abzuhängen, insbesondere von der Translationssymmetrie. Basierend auf Absatz drei dieses Papiers sieht es so aus, als würden die Weyl-Punkte sogar Defekte in Weyl-Halbmetallen aufnehmen.

Weyl-Punkte mit gleicher positiver und negativer Chiralität werden einem Weyl-Halbmetall auferlegt, um sicherzustellen, dass es nicht spontan chirale Ladung von Fermi-Bögen ansammelt. Alles, was Sie tun, um die Fermi-Geschwindigkeit einer Chiralität zu verlangsamen, wird andere translationssymmetrische „Zellen“ dazu veranlassen, mit dem gestörten Paar zu interagieren, um das Ladungs-/Impulsgleichgewicht wiederherzustellen.

Gemäß dem hier von Carlo Beenakker gehaltenen Vortrag (um 13:00) können einzelne Weyl-Kegel scheinbar eine unidirektionale Strömung haben. Die Ladung wird durch die Wechselwirkung von links- und rechtshändigen Kegeln über die Masse konserviert. In der von Ihnen diskutierten Situation gibt es vielleicht eine gerade Anzahl von linkshändigen und rechtshändigen Kegeln in der Masse, aber sie sind nicht gleichmäßig verteilt – dies erzeugt eine „Chirale chemische Potenzialdifferenz“.

Die Idee ist, dass die ungleichmäßige Ladung einen ungleichmäßigen Strom über kurze Entfernungen erscheinen lässt. Stromänderungen erzeugen ein messbares Magnetfeld, das als „chiraler magnetischer Effekt“ bezeichnet wird und diskutiert wird (um 17:00 Uhr). Experimentelle Beweise für CME von CCPD scheinen nicht zu existieren. Computersimulationen und indirekte Messungen legen jedoch nahe, dass die CCPD-Theorie gültig ist.

Da Weyl-Fermionen beider Chiralität masselos sind, bewegen sie sich mit der gleichen Geschwindigkeit durch elektrische Gradienten oder sich ändernde Magnetfelder. Der Sprecher schlägt ein Experiment vor, das Beweise für CME liefern kann (bei 23:10), das ein Seed-Magnetfeld benötigt, um die Richtung zu beeinflussen, in der sich links- und rechtshändige Fermi-Bögen krümmen.

Es scheint nicht möglich zu sein, einen chiralen Strom bevorzugt zu beschleunigen, ohne ein CCPD zu verwenden, was experimentell unbestätigt ist. Die vorgeschlagene Magnetfeld-Impfung wird Weyl-Fermionen gleichermaßen beeinflussen, da sie die gleiche (null) Masse haben.

Vergleichen Sie dies mit Elektronen und Löchern, bei denen die Mobilität für jedes „Teilchen“ unterschiedlich ist.

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Betrachten Sie das folgende vereinfachte Beispiel: "Wir haben 1 'Coulomb' Weyl- Fermionen mit rechter Chiralität und 2 'Coulomb' Weyl -Fermionen mit linker Chiralität, die einer Untergruppe von Atomen in einem Weyl-Halbmetall zur Verfügung stehen, dessen Chiralität in der Masse ausgeglichen ist.

Chirale chemische Potentialdifferenz mit Querschnitt.

A : Die 'Chiralstatik?' Die durch ihre jeweiligen Konzentrationsgradienten erzeugte Abstoßung bewirkt, dass ein Strom von 1 'Ampere' von rechtschiralen Fermionen (schneller) über a fließt$10mm^2$Querschnitt des Weyl-Halbmetalls, da 1 Ampere linkschiraler Fermionen für kurze Zeit (langsamer) in die entgegengesetzte Richtung wandern. B : Dies geschieht, bis die Chiralitäten immer noch unausgeglichen sind (0,50 'Coulombs rechts' , 0,50 'Coulombs links' ), aber ungleiche Konzentrationsgradienten aufweisen, so dass alle nachfolgenden Strömungen auftreten$I_{NET}$=.25 'Ampere' linkschirale Fermionen."

Dieses Beispiel vereinfacht den Stromfluss von einer offensichtlich sich ändernden Zahl zu einer konstanten Zahl, aber es gibt immer noch zwei unterschiedliche Perioden. A hat den gleichen Strom, also durch$Magfield=\frac{\mu_o∗I}{2∗pi∗d}$der stromführende Querschnitt hat kein Magnetfeld. B hat einen ungleichen Strom, der ein temporäres Magnetfeld erzeugt. B wäre eine beobachtbare physikalische Konsequenz, die jedoch von der höheren Geschwindigkeit des rechtschiralen Stroms herrührt. Es stammt aus dem Nettostrom von 0,25 linkschiralen " Ampere" während Stufe B.

Stufe A hat ein Nettomagnetfeld von Null, da der dichte links-chirale Strom magnetisch entgegengesetzt zu den weniger kontrahierten rechts-chiralen Fermionen des Referenzrahmens erscheint, die schneller laufen .