Imaging Orbital Vortex Lines in Three-Dimensional Momentum Space

Kód výsledku v IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F49777513%3A23640%2F25%3A43975979" target="_blank" >RIV/49777513:23640/25:43975979 - isvavai.cz</a>

Výsledek na webu

<a href="https://doi.org/10.1103/PhysRevX.15.011032" target="_blank" >https://doi.org/10.1103/PhysRevX.15.011032</a>

DOI - Digital Object Identifier

<a href="http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevX.15.011032" target="_blank" >10.1103/PhysRevX.15.011032</a>

Jazyk výsledku

angličtina

Název v původním jazyce

Imaging Orbital Vortex Lines in Three-Dimensional Momentum Space

Popis výsledku v původním jazyce

We report the experimental discovery of orbital vortex lines in the three-dimensional (3D) band structure of a topological semimetal. Combining linear and circular dichroism in soft x-ray angle-resolved photoemission (SX-ARPES) with first-principles theory, we image the winding of atomic orbital angular momentum, thereby revealing—and determining the location of—lines of vorticity in full 3D momentum space. We determine the core of the orbital angular momentum vortex to host an almost movable, twofold, spin-degenerate Weyl nodal line, a topological feature predicted to occur in certain nonsymmorphic crystals. These results establish bimodal dichroism in SX-ARPES as a robust approach to trace 3D orbital textures. Our findings constitute the first imaging of nontrivial quantum-phase winding at line nodes and may pave the way to new orbitronic phenomena in quantum materials.

Název v anglickém jazyce

Imaging Orbital Vortex Lines in Three-Dimensional Momentum Space

Popis výsledku anglicky

We report the experimental discovery of orbital vortex lines in the three-dimensional (3D) band structure of a topological semimetal. Combining linear and circular dichroism in soft x-ray angle-resolved photoemission (SX-ARPES) with first-principles theory, we image the winding of atomic orbital angular momentum, thereby revealing—and determining the location of—lines of vorticity in full 3D momentum space. We determine the core of the orbital angular momentum vortex to host an almost movable, twofold, spin-degenerate Weyl nodal line, a topological feature predicted to occur in certain nonsymmorphic crystals. These results establish bimodal dichroism in SX-ARPES as a robust approach to trace 3D orbital textures. Our findings constitute the first imaging of nontrivial quantum-phase winding at line nodes and may pave the way to new orbitronic phenomena in quantum materials.

Druh

J_imp - Článek v periodiku v databázi Web of Science

CEP obor

—

OECD FORD obor

10302 - Condensed matter physics (including formerly solid state physics, supercond.)

Projekt

—

Návaznosti

I - Institucionalni podpora na dlouhodoby koncepcni rozvoj vyzkumne organizace

Rok uplatnění

2025

Kód důvěrnosti údajů

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Název periodika

Physical Review X

ISSN

2160-3308

e-ISSN

2160-3308

Svazek periodika

15

Číslo periodika v rámci svazku

1

Stát vydavatele periodika

US - Spojené státy americké

Počet stran výsledku

10

Strana od-do

nestránkováno

Kód UT WoS článku

001444675500001

EID výsledku v databázi Scopus

2-s2.0-85217802104