Topologiska halvmetaller är en av de stora upptäckterna inom kondensmaterialets fysik under de senaste åren. Den magnetiska Weyl -halvmetallen, där Weyl -noder kan genereras och moduleras genom magnetisering, ger en idealisk plattform för undersökning av den magnetfältinställbara länken mellan Weyl-fysik och magnetism. Men på grund av bristen på lämpliga eller högkvalitativa prover, de flesta av de teoretiskt förväntade magnetiska topologiska semimetallerna har inte experimentellt bekräftats. Därför, utforskning av nya magnetiska topologiska halvmetaller är av stor betydelse.

Nyligen, forskare från High Magnetic Field Laboratory vid Hefei Institutes of Physical Science (HFIPS), i samarbete med forskare från Huazhong University of Science and Technology och Anhui University, löst magnetiska strukturer av olika topologiska halvmetaller med hjälp av Resistive Magnet of Kinas Steady High Magnetic Field Facility (SHMFF) av HFIPS.

Teamet utförde en undersökning av högkvalitativa enkristaller av PrAlGe och DySb. För PRAlGe, den inneboende ferromagnetiska ordningen fungerar som en Zeeman-koppling för att dela upp spin-up och spin-down-banden, men hela bandstrukturen behålls fortfarande. Studien av magnetism föreslog att den magnetiska interaktionen i PrAlGe är av en 2D Ising -typ, avslöjar en uniaxial magnetisk interaktion längs c -axeln. Dock, beställningsmomenten lutas från c -axeln, som orsakar antiferromagnetism i ab -planet.

När det gäller DySb, ett fältinducerat trikritiskt fenomen avslöjas. Baserat på magnetiseringsanalysen, ett detaljerat HT-fasdiagram runt fasövergången konstrueras när magnetfältet appliceras längs [001] -riktningen.

Detta fasdiagram indikerar känslig konkurrens och balans mellan flera magnetiska interaktioner i dessa system och lägger en solid grund för framtida forskning om topologisk övergång och kritikalitet.