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拓扑量子材料中的韦尔、狄拉克和高倍手性费米子( Weyl, Dirac and high-fold chiral fermions in topological quantum materials )
MZ Hasan G Chang I Belopolski G Bian JX Yin
承载Weyl费米子的量子材料开启了凝聚态物理研究的新纪元。Weyl费米子于1929年在粒子物理学中首次提出，至今仍未作为基本粒子被观察到。2015年，Weyl费米子在强自旋轨道耦合材料砷化钽(TaAs)中被检测到集体电子激发。这一发现之后是材料中Weyl现象的一系列实验和理论探索。Weyl材料自然地有助于探索与Weyl费米子及其发散Berry曲率场相关的拓扑指数，以及引起受保护导电表面态的拓扑体-边界对应关系。在这里，我们回顾了材料中更广泛的Weyl拓扑现象，首先用光电子能谱观察了TaAs族晶体体中的涌现Weyl费米子和表面的费米弧态。然后我们讨论了在这些材料中观察到的一些奇异的光学和磁响应，以及一些相关手性材料的开发进展。我们讨论了高倍数手征费米子概念的发展，它推广了Weyl费米子，并以硅化铑RhSi族晶体为例，回顾了高倍数手征费米子相的观测。最后，我们讨论了磁拓扑材料中Weyl线相的研究进展。在这篇综述中，我们旨在介绍凝聚态物质中Weyl物理的基本概念，以及光谱研究揭示的代表性材料及其电子结构和拓扑结构。我们希望这一工作能为今后手征费米子和相关拓扑量子系统的理论和实验探索提供指导。
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