High-field Studies on Layered Magnetic and Polar Dirac Metals: Novel Quantum Transport Phenomena Coupled with Spin-valley Degrees of Freedom

凝聚态物理 自由度(物理和化学) Dirac(视频压缩格式) 极地的 自旋(空气动力学) 领域(数学) 物理 磁场 量子 材料科学 量子力学 数学 热力学 中微子 纯数学
作者
Hideaki Sakai
出处
期刊:Journal of the Physical Society of Japan [Physical Society of Japan]
卷期号:91 (10) 被引量:4
标识
DOI:10.7566/jpsj.91.101001
摘要

Recently, the interplay between the Dirac/Weyl fermion and various bulk properties, such as magnetism, has attracted considerable attention, since unconventional transport and optical phenomena were discovered. However, the design principles for such materials have not been established well. Here, we propose that the layered material $A$Mn$X_2$ ($A$: alkaline and rare-earth ions, $X$: Sb, Bi) is a promising platform for systematically exploring strongly correlated Dirac metals, which consists of the alternative stack of the $X^-$ square net layer hosting a 2D Dirac fermion and the $A^{2+}$-Mn$^{2+}$-$X^{3-}$ magnetic block layer. In this article, we shall review recent high-field studies on this series of materials to demonstrate that various types of Dirac fermions are realized by designing the block layer. First, we give an overview of the Dirac fermion coupled with the magnetic order in EuMnBi$_2$ ($A$=Eu). This material exhibits large magnetoresistance by the field-induced change in the magnetic order of Eu layers, which is associated with the strong exchange interaction between the Dirac fermion and the local Eu moment. Second, we review the Dirac fermion coupled with the lattice polarization in BaMn$X_2$ ($A$=Ba). There, spin-valley coupling manifests itself owing to the Zeeman-type spin-orbit interaction, which is experimentally evidenced by the bulk quantum Hall effect observed at high fields.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
伶俐笑翠发布了新的文献求助10
刚刚
zhouh发布了新的文献求助10
1秒前
JCLI完成签到,获得积分10
2秒前
LY完成签到 ,获得积分10
3秒前
来生缘完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
Starwalker应助大王采纳,获得10
4秒前
Qiancheni完成签到,获得积分10
5秒前
稳重盼夏完成签到,获得积分20
5秒前
jianglan完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
MiffyJia发布了新的文献求助30
8秒前
任可可名发布了新的文献求助10
9秒前
小林完成签到 ,获得积分10
9秒前
脑洞疼应助清新的慕凝采纳,获得10
9秒前
漫若浮光完成签到,获得积分10
10秒前
陈冠希发布了新的文献求助10
11秒前
14秒前
张惠发布了新的文献求助10
17秒前
17秒前
宋宋不迷糊完成签到 ,获得积分10
18秒前
19秒前
wanci应助平淡的雨南采纳,获得10
20秒前
特种兵完成签到 ,获得积分10
20秒前
zhouh完成签到,获得积分20
20秒前
DengJJJ完成签到,获得积分10
20秒前
Jasper应助美满啤酒采纳,获得10
21秒前
21秒前
22秒前
化学天空完成签到,获得积分10
23秒前
仿生人发布了新的文献求助10
23秒前
zhang完成签到,获得积分10
25秒前
yuanyuan发布了新的文献求助10
25秒前
zhou完成签到,获得积分10
25秒前
25秒前
26秒前
zhou发布了新的文献求助10
29秒前
张惠完成签到,获得积分10
29秒前
X123发布了新的文献求助10
29秒前
30秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
Prescott's Microbiology: 2026 Release ISE 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
Cronologia da história de Macau 5000
Environmental Leverage in Times of Climate Crisis: Product Standards, Carbon Border Measures and Preferential Trade Agreements 1000
Interactions of Vowel Quality and Prosody in East Slavic 1000
Erwählung und Berufung bei Paulus: Bedeutung, Entwicklung und Funktion einer Vorstellung in ihrem frühjüdischen und griechisch-römischen Kontext 850
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7151232
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8796902
关于积分的说明 18590911
捐赠科研通 6748730
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3159711
关于科研通互助平台的介绍 2292425
邀请新用户注册赠送积分活动 2134314