【儀表網(wǎng) 研發(fā)快訊】拓?fù)淞孔硬牧虾妥孕娮訉W(xué)是當(dāng)前凝聚態(tài)物理的研究前沿。在傳統(tǒng)非磁性拓?fù)洳牧现?，外爾點(Weyl points)在動量空間中的位置通常是固定的，難以通過外場進行調(diào)控。近年來，磁性與拓?fù)涞纳疃锐詈蠟檫@一困境打開了突破口, 磁矩的引入打破了時間反演對稱性，使外磁場成為驅(qū)動拓?fù)淠軒а莼挠行?ldquo;旋鈕”。然而，兼具優(yōu)異拓?fù)湫阅芎鸵子诓倏氐睦硐氪判酝負(fù)淦脚_仍然十分稀缺。
 

　　近日，北京師范大學(xué)物理與天文學(xué)院劉德發(fā)教授團隊聯(lián)合中國科學(xué)院物理研究所劉恩克研究員團隊，在磁性拓?fù)鋺B(tài)調(diào)控方面取得了重要進展。研究團隊以新型呼吸型Kagome晶格LaCrGe?為研究對象，揭示了呼吸型晶格對稱性破缺對拓?fù)鋺B(tài)的增強效應(yīng), 相較于常規(guī)Kagome晶格，該材料中外爾點對數(shù)量由6對增至12對，且能帶交叉更靠近費米能級，為外場調(diào)控提供了理想平臺。
 

　　研究團隊利用角分辨光電子能譜(ARPES)直接觀測到了LaCrGe3中具有線性色散的外爾點，其能帶結(jié)構(gòu)與第一性原理計算結(jié)果高度吻合，從電子結(jié)構(gòu)層面直接證實了該材料的磁性外爾半金屬態(tài)。溫度依賴的ARPES測量還表明，該材料在磁相變附近存在清晰的能帶劈裂，為磁有序與拓?fù)鋺B(tài)的耦合提供了直接譜學(xué)證據(jù)。
 

　　在確認(rèn)拓?fù)鋺B(tài)的基礎(chǔ)上，研究團隊進一步利用外加磁場實現(xiàn)了自旋旋轉(zhuǎn)對外爾拓?fù)鋺B(tài)的可逆調(diào)控。由于LaCrGe?磁易軸沿c軸，當(dāng)旋轉(zhuǎn)外磁場使磁矩由c軸向a軸轉(zhuǎn)動時，外爾點隨偏轉(zhuǎn)角α發(fā)生移動并依次湮滅。該自旋重取向重構(gòu)了貝里曲率分布，使反常霍爾電導(dǎo)率呈非單調(diào)角度響應(yīng)：0°~45°基本不變，45°~90°急劇下降且偏離cosθ幾何投影，表明其源于能帶本征演化。特別地，θ=87.5°時霍爾電導(dǎo)率曲線出現(xiàn)尖峰，對應(yīng)從多磁疇單磁化到自旋連續(xù)旋轉(zhuǎn)的完整過程，理論與實驗高度吻合。
 

　　該工作在LaCrGe3體系中有效地實現(xiàn)了外爾拓?fù)鋺B(tài)的外場可逆調(diào)控, 通過旋轉(zhuǎn)磁場改變磁矩方向，即可驅(qū)動外爾點在動量空間中的移動和湮滅，并同步調(diào)控反常霍爾效應(yīng)。這種“自旋-拓?fù)?輸運”的耦合調(diào)控模式，為發(fā)展基于拓?fù)湮锢淼南乱淮孕δ芷骷?如場可調(diào)拓?fù)渥孕娮訉W(xué)器件)提供了重要的物理基礎(chǔ)與材料平臺。
 

　　相關(guān)成果以“Spin-Orientation Modulation of Topology and Transport in a Breathing-Kagome Weyl Magnet” 為題于2026年8月6日發(fā)表于Advanced Materials. 中國科學(xué)院物理研究所博士劉洋，博士后劉俊艷，北京師范大學(xué)博士牟家民為并列第一作者。北京師范大學(xué)物理與天文學(xué)院劉德發(fā)教授與中國科學(xué)院物理研究所劉恩克研究員為共同通訊作者。研究工作得到了國家自然科學(xué)基金，國家重點研發(fā)計劃以及北京師范大學(xué)等經(jīng)費的支持。
 

　　引用：科研進展 | 劉德發(fā)課題組與合作者在呼吸型籠目晶格磁性外爾半金屬中實現(xiàn)了自旋驅(qū)動的拓?fù)湮飸B(tài)調(diào)控-北京師范大學(xué)【引用時間：2026年9月11日】