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【24h】

Pr 2 Ir 2 O 7 : When Luttinger Semimetal Meets Melko-Hertog-Gingras Spin Ice State

机译：PR 2 IR 2 O 7：当Luttinger半符合Melko-Hertog-Gingras旋转冰状态时

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In quantum materials with multiple degrees of freedom such as itinerant electrons and local moments, the interplay between them leads to intriguing phenomena and allows the mutual control of each other. Here, we study band topology and engineering from the interplay between local moments and itinerant electrons in pyrochlore iridates. For metallic Pr 2 Ir 2 O 7 , the Ir 5 d conduction electrons interact with the Pr 4 f local moments via the f ? d exchange. While the Ir electrons form a Luttinger semimetal, the Pr moments can be tuned into an ordered spin ice with a finite ordering wave vector, dubbed the Melko-Hertog-Gingras state, by varying Ir and O contents. We point out that the Pr Ising order generates an internal field and reconstructs the Ir bands. Besides the broad existence of Weyl nodes, we predict that the magnetic translation of the Pr Melko-Hertog-Gingras state protects the Dirac-band touching at certain time-reversal invariant momenta for the Ir electrons. We propose the magnetic fields to control the Pr magnetism and thereby indirectly influence the Ir conduction electrons. Our prediction can be immediately tested in ordered Pr 2 Ir 2 O 7 samples. Our theory should stimulate experiments on pyrochlore iridates, constitute a nontrivial and realistic example for the interplay between itinerant electrons and local moments in three dimensions, and shed light on hybrid quantum materials with multiple degrees of freedom.
机译：在具有多程度自由度的量子材料中，例如潮断电子和局部时刻，它们之间的相互作用导致有趣的现象，并且允许彼此的相互控制。在这里，我们将乐队拓扑和工程从宾夕法尼亚州虹轮射击中的局部矩和潮流电子之间的相互作用研究。对于金属PR 2 IR 2 O 7，IR 5 D传导电子通过F的局部矩形与PR 4 F局部相互作用。 d兑换。虽然IR电子形成leuttinger半型，但是PR矩可以通过不同的IR和O内容调谐有限排序波向量的有限排序波向量的有序排序波向量。我们指出PR Ising Order生成内部字段并重建IR频带。除了广泛存在的Wey​​l节点之外，我们预测PR Melko-Hertog-Gingras状态的磁力平均保护IR电子的特定时间反转不变动量的Dirac带接触。我们提出了控制PR磁场的磁场，从而间接地影响IR传导电子。我们的预测可以在有序的PR 2 IR 2 O 7样品中立即测试。我们的理论应刺激曲线射线的实验，构成三维潮气电子和局部矩之间的相互作用的非凡和现实例子，以及具有多种自由度的杂交量子材料上的闪光。

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