Conexión entre fermiones de Weyl y arcos de Fermi

Busco referencias (como artículos de investigación o revisión) que discutan el origen teórico de los arcos de Fermi en ciertos materiales y su conexión con la física de fermiones de Weyl. En particular, ¿en qué se diferencian los arcos de Fermi en sistemas con fermiones de Weyl de aquellos que no tienen fermiones de Weyl? Sé que los arcos de Fermi surgen de una ruptura de la inversión del tiempo o de la simetría de paridad, pero ¿dónde entra la física de Weyl? Cualquier referencia o explicación sería apreciada.

Respuestas (1)

Puede pensar en un punto de Weyl como un monopolo magnético en la conexión de Berry, y el arco de Fermi representa la (clase de homología de la) cuerda de Dirac que conecta estos dos monopolos. Los arcos de Fermi son imposibles de realizar en estructuras de banda intrínsecamente 2d porque no se permite que las bandas terminen (pero se les permite "fluir" hacia el bulto, en el sentido de flujo de entrada anómalo). La física de Weyl aparece en los monopolos debido al famoso correlato del teorema del índice de Atiyah-Singer de que los monopolos acoplados a los fermiones de Dirac atrapan modos cero quirales.

Estas diapositivas (pdf) de Haldane son muy bonitas. Consulte también el artículo original de Wan, Turner, Vishwanath y Savrasov, también es muy bueno.

¿Es correcto decir que la superficie de Fermi de un sistema 3D se "transformará" en un arco de Fermi si introduzco puntos de Weyl en el material? es decir, ¿hay alguna manera de pasar sin problemas de la superficie de Fermi al arco de Fermi en algún sistema de materia condensada ajustando un parámetro?
Si primero crea un punto de Dirac en la estructura de bandas 3D haciendo que dos bandas se toquen, puede dividir T o I y separarlo en dos puntos de Weyl inversos conectados por un arco de Fermi. Lo único que no se puede hacer es introducir un número quiral de puntos de Weyl, ya que existe una anomalía cuantizada dada por una teoría (quiral) 4+1D de Chern-Simons de la forma indicada por el teorema del índice: F 3 + F R 2 .
Gracias por sus respuestas. Tengo otra pregunta: si tuviera que separar el punto de Dirac en dos puntos de Weyl inversos conectados por un arco de Fermi y luego juntar los puntos de Weyl en otro punto de la superficie del material 3D, ¿formaría una superficie de Fermi cerrada? Es decir, ¿hay una transición suave del arco de Fermi a la superficie de Fermi cuando reúno los puntos de Weyl separados?
@JoshuahHeath No estoy seguro de entender. Me imagino que te quedas con un "arco" de fermi cerrado, es decir. una banda límite adicional, no una banda a granel.
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