beat365官方网站凝聚态物理與材料物理研究所、人工微結構和介觀物理國家重點實驗室、納光電子前沿科學中心吳孝松研究員課題組與合作者在磁性拓撲外爾半金屬Co₃Sn₂S₂ 中觀測到一種新奇的熱電效應，揭示了軌道磁化以及貝裡曲率在拓撲材料熱電效應中的重要影響。2022年7月28日，相關工作以“傾斜外爾半金屬中反對稱的塞貝克效應”（Antisymmetric Seebeck effect in a tilted Weyl semimetal）為題，在線發表于《物理評論快報》（Physical Review Letters）。

和自由空間中的外爾費米子不同，凝聚态體系中的外爾費米子不受洛倫茲不變性的限制，從而可以産生許多自由空間中的外爾費米子完全不具備的新奇效應，包括可以用來模拟黑洞和彎曲時空。打破洛倫茲不變性，可以簡單地通過傾斜外爾錐來實現，而這樣的傾斜在實際材料中廣泛存在。雖然已經有大量理論預言傾斜外爾錐導緻的各種不同尋常的光、電、熱性質，但是相關的實驗研究還非常少。

圖 （a）磁場偏離z軸時出現關于面内磁場反對稱的塞貝克信号；（b）不同角度下的正常塞貝克信号；（c）不同角度下關于面内磁場反對稱的塞貝克信号，磁化翻轉時該信号也反号；（d）固定磁場在yz面旋轉時塞貝克信号的角度依賴；（e）通過反對稱得到的關于面内磁場反對稱的塞貝克信号。

吳孝松研究員課題組之前在拓撲外爾半金屬Co₃Sn₂S₂中發現了一種和外爾錐傾斜相關的新奇磁阻和霍爾效應（Physical Review Letters 126, 236601 (2021)）。近期，吳孝松研究員課題組與中國科學院物理研究所劉恩克研究員課題組、南方科技大學盧海舟教授課題組合作，對具有傾斜外爾錐的磁性外爾半金屬Co₃Sn₂S₂進行了熱電輸運效應的實驗及理論研究。實驗上通過對Co₃Sn₂S₂樣品塞貝克信号的測量，發現了一種關于面内磁場反對稱的塞貝克信号，同時該信号也關于面外磁化反對稱，而相似的信号也出現在能斯特效應中。理論分析證實這一信号來源于貝裡曲率與軌道磁矩的共同作用，數值計算與實驗結果相一緻。此項工作在磁性外爾半金屬中觀測到這一特殊的熱電效應，揭示了該效應中軌道磁化的重要影響，為深入理解拓撲物理提供了一種研究手段。

2022年7月28日，相關工作以“傾斜外爾半金屬中反對稱的塞貝克效應”（Antisymmetric Seebeck effect in a tilted Weyl semimetal）為題，在線發表于《物理評論快報》（Physical Review Letters）。beat365官方网站2017級博士研究生江丙炎為論文第一作者；吳孝松、劉恩克、盧海舟為共同通訊作者。

上述研究工作得到國家重點研發計劃、國家自然科學基金以及中國科學院重點研究計劃等支持。

論文原文鍊接：https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.129.056601