Topologische halfmetalen zijn een van de belangrijkste ontdekkingen in de fysica van de gecondenseerde materie van de afgelopen jaren. Het magnetische Weyl-halfmetaal, waarin de Weyl-knooppunten kunnen worden gegenereerd en gemoduleerd door magnetisatie, biedt een ideaal platform voor het onderzoek van de magnetische veld-afstembare link tussen Weyl-fysica en magnetisme. Maar door het ontbreken van geschikte of hoogwaardige exemplaren, de meeste van de theoretisch verwachte magnetische topologische halfmetalen zijn niet experimenteel bevestigd. Daarom, exploratie van nieuwe magnetische topologische halfmetalen is van groot belang.

Onlangs, onderzoekers van het High Magnetic Field Laboratory van de Hefei Institutes of Physical Science (HFIPS), in samenwerking met onderzoekers van Huazhong University of Science and Technology en Anhui University, lost magnetische structuren van verschillende topologische semimetalen op met behulp van Resistive Magnet van China's Steady High Magnetic Field Facility (SHMFF) van HFIPS.

Het team deed onderzoek naar hoogwaardige eenkristallen van PrAlGe en DySb. Voor PrAlGe, de intrinsieke ferromagnetische ordening fungeert als een Zeeman-koppeling om de spin-up en spin-down banden te splitsen, maar de hele bandstructuur blijft behouden. De studie van magnetisme suggereerde dat de magnetische interactie in PrAlGe van een 2D Ising-type is, het onthullen van een uniaxiale magnetische interactie langs de c-as. Echter, de ordeningsmomenten zijn gekanteld vanaf de c-as, die antiferromagnetisme in het ab-vlak veroorzaakt.

Wat betreft DySb, een veld-geïnduceerd trikritisch fenomeen wordt onthuld. Op basis van de magnetisatieanalyse, een gedetailleerd H-T-fasediagram rond de faseovergang wordt geconstrueerd wanneer het magnetische veld langs de [001] richting wordt aangelegd.

Dit fasediagram is indicatief voor delicate concurrentie en balans tussen meerdere magnetische interacties in deze systemen en legt een solide basis voor toekomstig onderzoek naar topologische overgang en kriticiteit.