近日，理学院副教授罗熙以共同第一作者身份在《自然·通讯》（Nature Communications）上发表题目为“磁性节点半金属中由拓扑稳定的涨落”（Topology stabilized fluctuations in a magnetic nodal semimetal）的研究成果，上海理工大学为第五单位。复旦大学虞跃教授和麻省理工学院（MIT）李明达教授为通讯作者。这是理学院教师首次在自然系列期刊发表论文。
外尔（Weyl）半金属是近年来新发现的一种新型三维拓扑节点半金属材料，在无耗散自旋电子学、信息存储、量子计算、高敏长带宽远红外探测仪、太阳能电池等方面有着巨大的应用前景。对于外尔半金属材料（特别是磁性外尔半金属材料）的寻找及其物性的研究成为了目前国内外研究的一个热点。
该论文重点讨论了磁性外尔半金属材料铈铝锗（CeAlGe）中，磁性涨落和能带拓扑的相互作用，填补了该类问题的空白，并为今后的相关应用提供了实验基础。铈铝锗是一种非中心对称的外尔半金属，本研究发现在该材料中非平庸拓扑使得其在磁性相变温度之上依然保持磁性的证据。电子输运、热输运、弹性X光共振散射和膨胀测定法等实验结果共同表明，在热力学磁性相变温度之上，存在一个有局域关联磁性的狭窄温度区间。由于该短程序的波矢与拓扑外尔点嵌套相一致，说明这个现象来源于外尔费米子与磁涨落的相互作用。有效场论分析说明这个由拓扑稳定的序是波矢依赖的，并且当带间外尔费米子散射占主导地位时，该短程序会更稳定。本工作说明，即使在经典无序相，电子能带拓扑在磁序的稳定性中起到了重要作用。该机制的发现为寻找室温磁性外尔半金属提供了新的方向。
铈铝锗中由外尔费米子传递磁性
论文链接：
https://www.nature.com/articles/s41467-023-40765-1
供稿：理学院
