近日，我们黎欢教授课题组在拓扑半金属材料的理论预言和第一性原理计算方面取得重要进展。其关于稀土外尔半金属CeGaGe等的研究成果，以《Tunable Weyl semimetal states with long Fermi arcs in noncentrosymmetric RGaGe (R = La, Ce, and Pr)》为题发表于Nature Index期刊《Physical Review B》上，黎欢教授为唯一作者。该工作得到国家自然科学基金和广西自然科学基金的资助。

电子间的库仑关联可产生非常规超导、磁性等各种奇异现象，因此在拓扑半金属的研究中，应充分考虑电子关联的影响。特别在稀土外尔半金属中，关联型 f 电子在外尔节点特性形成中起着关键作用，例如产生磁性外尔态或关联型外尔激发，以及相关输运特性。

在这项研究中，作者研究了一种最近发现的非中心对称稀土材料RGaGe（R = La，Ce，Pr）。通过将密度泛函理论与动力学平均场理论相结合，证明了CeGaGe和PrGaGe中出现了四种不等价的外尔节点，并在（001）表面上形成了长的费米弧。在磁性转变温度以下，f 磁矩产生了新的外尔点，在（001）表面上形成双费米弧结构，而且还产生了反常霍尔电导。压力作用下，CeGaGe中的 f 电子逐渐变得巡游，并开始破坏外尔节点，使其难以在单粒子框架内解析。这些结果表明，在RGaGe系统中，温度和压力可用于驱动顺磁性外尔半金属、磁性外尔半金属和关联型外尔半金属之间的有趣转变。

文章信息：

Tunable Weyl semimetal states with long Fermi arcs in noncentrosymmetric RGaGe (R = La, Ce, and Pr),

Huan Li*

Physical Review B 112, 115134 (2025).

论文链接：https://journals.aps.org/prb/abstract/10.1103/c4lz-k1vn

(一审：朱鹏飞；二审：黎欢；三审：张富文）