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Enregistrement W4401173742 · doi:10.1103/physrevb.110.035162

Internodal excitonic state in a Weyl semimetal in a strong magnetic field

2024· article· en· W4401173742 sur OpenAlexafffund
R. Côté, Gautier D. Duchesne, S. Lopez

Notice bibliographique

RevuePhysical review. B./Physical review. B · 2024
Typearticle
Langueen
DomainePhysics and Astronomy
ThématiqueTopological Materials and Phenomena
Établissements canadiensUniversité de Sherbrooke
Organismes subventionnairesNatural Sciences and Engineering Research Council of CanadaFonds de recherche du Québec – Nature et technologiesAlliance de recherche numérique du Canada
Mots-clésPhysicsLandau quantizationWeyl semimetalCondensed matter physicsMagnetic fieldPosition and momentum spaceElectronSemimetalQuantum mechanicsBand gap

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

The simplest Weyl semimetal with broken time-reversal symmetry consists of a pair of Weyl nodes located at wave vectors ${\mathbf{K}}_{\ensuremath{\tau}}=\ensuremath{\tau}\mathbf{b}$ in momentum space with $\ensuremath{\tau}=\ifmmode\pm\else\textpm\fi{}1$ the node index and chirality. The electronic dispersion in a small wave-vector region near each node is linear and isotropic. In a magnetic field $\mathbf{B}=B\stackrel{\ifmmode \hat{}\else \^{}\fi{}}{\mathbf{z}}$, this band structure is modified into a series of positive and negative energy Landau levels $n=\ifmmode\pm\else\textpm\fi{}1,\ifmmode\pm\else\textpm\fi{}2,...$ which disperse along the direction of the magnetic field, and a chiral Landau level $n=0$, with a linear dispersion given by ${e}_{\ensuremath{\tau},n=0}({k}_{z})=\ensuremath{-}\ensuremath{\tau}\ensuremath{\hbar}{v}_{F}{k}_{z},$ where ${k}_{z}$ is the component of the electron wave vector $\mathbf{k}$ along the direction of the magnetic field and ${v}_{F}$ is the Fermi velocity. In the extreme quantum limit and for a small doping, the Fermi level is in the chiral levels near the Dirac point. It has been shown before that, when Coulomb interaction is considered, a Weyl semimetal may be unstable towards the formation of a condensate of internodal electron-hole pairs which gives rise in real space to an excitonic charge-density wave. This new state of matter is usually studied by using a short-range interaction between the electrons. In this paper we use the full long-range Coulomb interaction and the self-consistent Hartree-Fock approximation to generate the condensed state. We study its stability with respect to a change in the Fermi velocity, doping, and strength of the Coulomb interaction and also consider the situation where the Weyl nodes have a higher Chern number $C=2,3$ and more complex excitonic states are possible. We derive the response functions and collective excitations of the excitonic state working in the generalized random-phase approximation (GRPA). We show that, in the mean-field gap induced by the internodal coherence, there is, in the excitonic response function, a series of bound electron-hole states (excitons) with a binding energy that decreases until the renormalized Hartree-Fock energy gap is reached. In addition, there is a collective mode gapped at exactly the plasmon frequency. By contrast, the plasmon mode is the only excitation present in the density and current response functions. Despite the U(1) symmetry of the excitonic state, there is no gapless mode in the GRPA excitonic response. Indeed, the gapless mode present in the proper excitonic response function is pushed to the plasmon frequency by the long-range Coulomb interaction.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni 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.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,003
Score d'incertitude au seuil0,011

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0010,000
Études des sciences et des technologies0,0020,001
Communication savante0,0010,001
Science ouverte0,0000,001
Intégrité de la recherche0,0010,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0030,000

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.

Tête enseignante Opus0,012
Tête enseignante GPT0,359
Écart entre enseignants0,347 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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 découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeExpérimental (laboratoire)
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations0
Publié2024
Routes d'admission2
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