Probing the Chiral Anomaly with Nonlocal Transport in Three-Dimensional Topological Semimetals
Notice bibliographique
Résumé
Weyl semimetals are three-dimensional crystalline systems where pairs of bands touch at points in momentum space, termed Weyl nodes, that are characterized by a definite topological charge: the chirality.Consequently, they exhibit the Adler-Bell-Jackiw anomaly, which in this condensed-matter realization implies that the application of parallel electric (E) and magnetic (B) fields pumps electrons between nodes of opposite chirality at a rate proportional to E • B. We argue that this pumping is measurable via nonlocal transport experiments, in the limit of weak internode scattering.Specifically, we show that as a consequence of the anomaly, applying a local magnetic field parallel to an injected current induces a valley imbalance that diffuses over long distances.A probe magnetic field can then convert this imbalance into a measurable voltage drop far from source and drain.Such nonlocal transport vanishes when the injected current and magnetic field are orthogonal and therefore serves as a test of the chiral anomaly.We further demonstrate that a similar effect should also characterize Dirac semimetals-recently reported to have been observed in experiments-where the coexistence of a pair of Weyl nodes at a single point in the Brillouin zone is protected by a crystal symmetry.Since the nodes are analogous to valley degrees of freedom in semiconductors, the existence of the anomaly suggests that valley currents in three-dimensional topological semimetals can be controlled using electric fields, which has potential practical "valleytronic" applications.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».