北京大学陈剑豪/刘少博团队Phys. Rev. Lett.: 奇异金属中量子几何诱导反常手性输运的发现

背景：奇异金属态是凝聚态物理中的核心未解难题，与高温超导等强关联电子系统密切相连，传统费米液体理论无法描述其行为。2M-WS₂是一种中心对称拓扑超导候选材料，其正常态存在费米液体-奇异金属转变，且观测到巨大的反常能斯特增强效应，但物理机制不明。研究目的：北京大学陈剑豪/刘少博团队联合多机构，旨在通过微纳器件、低维输运测试及强磁场二次谐波测量等技术，揭示2M-WS₂奇异金属态中反常输运现象的微观起源。结论：在中心对称2M-WS₂中首次发现反常电磁手性各向异性效应（eMChA），表明体系存在隐藏对称性破缺。该信号与反常能斯特增强效应均集中在费米液体-奇异金属相变区间，响应规律一致，揭示二者拥有共同起源。理论模拟和第一性原理计算表明，核心机制是非平庸量子几何效应，源于相变中费米面轨道磁矩主导输运及局域层间滑移引发空间反演对称性微扰破缺。此外，扫描隧道显微镜观测到新型条纹电荷序。这些发现为理解奇异金属态提供了多维证据，并为攻克高温超导难题提供了新思路。