Skip to main content
CenXiv.org
此网站处于试运行阶段,支持我们!
我们衷心感谢所有贡献者的支持。
贡献
赞助
cenxiv logo > cond-mat > arXiv:2508.20247

帮助 | 高级搜索

凝聚态物理 > 强关联电子

arXiv:2508.20247 (cond-mat)
[提交于 2025年8月27日 ]

标题: 候选外尔氢原子K$_2$Mn$_3$(AsO$_4$)$_3$的绝缘基态和2-k磁结构

标题: Insulating ground state and 2-k magnetic structure of candidate Weyl Hydrogen atom K$_2$Mn$_3$(AsO$_4$)$_3$

Authors:Keith M. Taddei, Kulugammana G. S. Ranmohotti, Duminda S. Liurukara, Alex Martinson, Stuart Calder, German Samolyuk, Nabaraj Pokhrel, Daniel Phelan, David Parker
摘要: 理想Weyl '氢原子' 半金属仅在费米能级处表现出一对Weyl节点和其他非平庸态。 这种材料将在Weyl准粒子的研究中成为万灵药,允许直接明确地观察其拓扑性质。 类似alluaudite的 K$_2$Mn$_3$(AsO$_4$)$_3$化合物最近被提出作为这种材料。 在这里,我们使用全面的实验工作和第一性原理计算来评估这一预测。 我们发现 K$_2$Mn$_3$(AsO$_4$)$_3$在$C2/c$对称性下结晶,具有准1D Mn亚晶格,以小针状晶体生长。 块体性质测量显示在$\approx$8 和$\approx$4 K 发生磁性转变,中子散射实验表明这些对应于两种不同的磁性有序,首先是 8 K 时部分有序的铁磁结构$\mathbf{k_1}$= (0, 0, 0),其次是 4 K 时的$\mathbf{k_2}$= (1, 0, 0) 转变为完全有序状态。在第二次转变以下,两个序矢量都是描述具有调制自旋大小的复杂磁结构所必需的。本工作中找到的两个最佳拟合磁结构都被发现破坏了生成外尔节点所需的对称性,尽管由$\mathbf{k_1}$允许的一种磁结构保持了这种对称性。然而,晶体是光学透明的,椭圆偏振测量显示有大的带隙,这与半金属行为的预期相矛盾。密度泛函理论计算预测了一个绝缘反铁磁基态,与之前的报道相反,并表明磁子晶格上可能存在潜在的挫折。鉴于所有奥迪特结构的广泛可调性,我们考虑了将系统推向半金属态的方法。
摘要: The ideal Weyl 'Hydrogen-atom' semi-metal exhibits only a single pair of Weyl nodes and no other trivial states at the Fermi energy. Such a material would be a panacea in the study of Weyl quasi particles allowing direct unambiguous observation of their topological properties. The alluaudite-like K$_2$Mn$_3$(AsO$_4$)$_3$ compound was recently proposed as such a material. Here we use comprehensive experimental work and first principle calculations to assess this prediction. We find K$_2$Mn$_3$(AsO$_4$)$_3$ crystallizes in the $C2/c$ symmetry with a quasi-1D Mn sublattice, growing as small needle-like crystals. Bulk properties measurements reveal magnetic transitions at $\approx$ 8 and $\approx$ 4 K which neutron scattering experiments show correspond to two distinct magnetic orders, first a partially ordered ferrimagnetic $\mathbf{k_1}$= (0, 0, 0) structure at 8 K and a second transition of $\mathbf{k_2}$= (1, 0, 0) at 4 K to a fully ordered state. Below the second transition, both ordering vectors are necessary to describe the complex magnetic structure with modulated spin magnitudes. Both of the best-fit magnetic structures in this work are found to break the symmetry necessary for the generation of the Weyl nodes, though one of the magnetic structures allowed by $\mathbf{k_1}$ does preserve this symmetry. However, the crystals are optically transparent and ellipsometry measurements reveal a large band-gap, undermining expectations of semi-metallic behavior. Density functional theory calculations predict an insulating antiferromagnetic ground state, in contrast to previous reports, and suggest potential frustration on the magnetic sublattice. Given the wide tunability of the alluaudite structure we consider ways to push the system closer to semi-metallic state.
评论: 14页,7图
主题: 强关联电子 (cond-mat.str-el)
引用方式: arXiv:2508.20247 [cond-mat.str-el]
  (或者 arXiv:2508.20247v1 [cond-mat.str-el] 对于此版本)
  https://doi.org/10.48550/arXiv.2508.20247
通过 DataCite 发表的 arXiv DOI

提交历史

来自: Keith Taddei Dr [查看电子邮件]
[v1] 星期三, 2025 年 8 月 27 日 20:05:42 UTC (3,052 KB)
全文链接:

获取论文:

    查看标题为《》的 PDF
  • 查看中文 PDF
  • 查看 PDF
  • HTML(实验性)
  • TeX 源代码
  • 其他格式
许可图标 查看许可
当前浏览上下文:
cond-mat.str-el
< 上一篇   |   下一篇 >
新的 | 最近的 | 2025-08
切换浏览方式为:
cond-mat

参考文献与引用

  • NASA ADS
  • 谷歌学术搜索
  • 语义学者
a 导出 BibTeX 引用 加载中...

BibTeX 格式的引用

×
数据由提供:

收藏

BibSonomy logo Reddit logo

文献和引用工具

文献资源探索 (什么是资源探索?)
连接的论文 (什么是连接的论文?)
Litmaps (什么是 Litmaps?)
scite 智能引用 (什么是智能引用?)

与本文相关的代码,数据和媒体

alphaXiv (什么是 alphaXiv?)
CatalyzeX 代码查找器 (什么是 CatalyzeX?)
DagsHub (什么是 DagsHub?)
Gotit.pub (什么是 GotitPub?)
Hugging Face (什么是 Huggingface?)
带有代码的论文 (什么是带有代码的论文?)
ScienceCast (什么是 ScienceCast?)

演示

复制 (什么是复制?)
Hugging Face Spaces (什么是 Spaces?)
TXYZ.AI (什么是 TXYZ.AI?)

推荐器和搜索工具

影响之花 (什么是影响之花?)
核心推荐器 (什么是核心?)
IArxiv 推荐器 (什么是 IArxiv?)
  • 作者
  • 地点
  • 机构
  • 主题

arXivLabs:与社区合作伙伴的实验项目

arXivLabs 是一个框架,允许合作伙伴直接在我们的网站上开发和分享新的 arXiv 特性。

与 arXivLabs 合作的个人和组织都接受了我们的价值观,即开放、社区、卓越和用户数据隐私。arXiv 承诺这些价值观,并且只与遵守这些价值观的合作伙伴合作。

有一个为 arXiv 社区增加价值的项目想法吗? 了解更多关于 arXivLabs 的信息.

这篇论文的哪些作者是支持者? | 禁用 MathJax (什么是 MathJax?)
  • 关于
  • 帮助
  • contact arXivClick here to contact arXiv 联系
  • 订阅 arXiv 邮件列表点击这里订阅 订阅
  • 版权
  • 隐私政策
  • 网络无障碍帮助
  • arXiv 运营状态
    通过...获取状态通知 email 或者 slack

京ICP备2025123034号