Chiral anomaly trapped in Weyl metals : nonequilibrium valley polarization at zero magnetic field
Perez-Piskunow, Pablo M. (Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia)
Bovenzi, Nicandro (Instituut-Lorentz)
Akhmerov, Anton R. (Technische Universiteit Delft)
Breitkreiz, Maxim (Freie Universität Berlin)

Data:	2021
Resum:	In Weyl semimetals, the application of parallel electric and magnetic fields leads to valley polarization-an occupation disbalance of valleys of opposite chirality-a direct consequence of the chiral anomaly. In this work, we present numerical tools to explore such nonequilibrium effects in spatially confined three-dimensional systems with a variable disorder potential, giving exact solutions to leading order in the disorder potential and the applied electric field. Application to a Weyl-metal slab shows that valley polarization also occurs without an external magnetic field as an effect of chiral anomaly "trapping": Spatial confinement produces chiral bulk states, which enable the valley polarization in a similar way as the chiral states induced by a magnetic field. Despite its finite-size origin, the valley polarization can persist up to macroscopic length scales if the disorder potential is sufficiently long ranged, so that direct inter-valley scattering is suppressed and the relaxation then goes via the Fermi-arc surface states.
Ajuts:	European Commission 824140 European Commission 638760
Drets:	Aquest document està subjecte a una llicència d'ús Creative Commons. Es permet la reproducció total o parcial, la distribució, la comunicació pública de l'obra i la creació d'obres derivades, fins i tot amb finalitats comercials, sempre i quan es reconegui l'autoria de l'obra original.
Llengua:	Anglès
Document:	Article ; recerca ; Versió publicada
Publicat a:	SciPost Physics, Vol. 11, issue 2 (August 2021) , art. 46, ISSN 2542-4653

DOI: 10.21468/SCIPOSTPHYS.11.2.046

22 p, 1.4 MB

El registre apareix a les col·leccions:
Documents de recerca > Documents dels grups de recerca de la UAB > Centres i grups de recerca (producció científica) > Ciències > Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia (ICN2)
Articles > Articles de recerca
Articles > Articles publicats