Какое физическое описание и $E$- $k$ графики для полуметалла Дирака, полуметалла Вейля и магнитного полуметалла Вейля?
Я пытался получить физическое понимание этих трех концепций, и любая помощь будет признательна. Пока вот что я понимаю:
У полуметаллов Дирака есть релятивистские квазичастицы (с массой или без нее), отсюда и линейная дисперсия.
Полуметаллы Вейля представляют собой особый класс полуметаллов Дирака с нулевой массой и в нечетномерном пространстве (как таковые они имеют противоположную хиральность).
Магнитные полуметаллы Вейля - это полуметаллы Вейля с нарушенной симметрией относительно обращения времени.
Это правильно? Если да, то глядя на$E$-$k$диаграмма, как я могу различить 1 и 2? Я считаю, что для магнитных полуметаллов Вейля узлы Вейля кажутся двумя разными$k$s, так что его легче идентифицировать.
Ответы
Разница между фермионами Дирака и Вейля как в физике элементарных частиц, так и в конденсированной среде состоит в том, что в случае Вейля существует только одно разрешенное направление спина для данного ${\bf k}$а в случае Дирака их два. Например
$$ H_{\rm Weyl}= \kappa {\boldsymbol \sigma}\cdot {\bf p} $$ в то время как $$ H_{\rm Dirac}=\kappa \left[\matrix{{\boldsymbol \sigma}\cdot {\bf p}&0\cr 0& -{\boldsymbol \sigma}\cdot {\bf p}}\right]. $$Случай Дирака подобен паре совпадающих узлов Вейля с противоположной хиральностью в одной точке зоны Бриллюэна. Его можно непрерывно деформировать в пару противоположной хиральности в разных точках.