一类含超价Bi链磁性拓扑材料候选者

Jason F. Khoury; Bingzheng Han; Milena Jovanovic; Ratnadwip Singha; Xiaoyu Song; Raquel Queiroz; N. Phuan Ong; Leslie M. Schoop

doi:10.1021/jacs.2c02281

一类含超价Bi链磁性拓扑材料候选者

材料科学 2022-05-27 v3

作者: Jason F. Khoury , Bingzheng Han , Milena Jovanovic , Ratnadwip Singha , Xiaoyu Song , Raquel Queiroz , N. Phuan Ong , Leslie M. Schoop

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摘要

晶体与电子结构之间的联系对于理解固态化学中的结构-性质关系至关重要。特别是，它有助于理解拓扑材料，其中电子的行为不同于其在常规固体中的行为。在此，我们确定一维Bi链作为拓扑材料值得关注的结构基元。我们聚焦于Sm $_3$ ZrBi $_5$ ，这是Ln $_3$ MPn $_5$ （Ln = 镧系；M = 金属；Pn = 磷族元素）家族中一种新的准一维（1D）化合物，结晶于P $6_{3}$ /mcm空间群。密度泛函理论计算表明其具有复杂的、拓扑非平庸的电子结构，该结构在自旋轨道耦合存在时显著改变。磁性测量显示出准一维反铁磁结构，在11.7和10.7 K有两个磁转变，且直至9 T外加场均不变，表明存在磁阻挫自旋。热容、电输运和热输运测量支持这一结论，并暗示Sm $_3$ ZrBi $_5$ 中复杂的散射行为。本工作凸显一维链作为识别拓扑材料尚未探索的结构基元，以及Ln $_3$ MPn $_5$ 家族中丰富物理现象的潜力。

关键词

拓扑材料 Bi链 Sm$_3$ZrBi$_5$ 密度泛函理论反铁磁性自旋轨道耦合磁阻挫

引用

@article{arxiv.2203.12690,
  title  = {A Class of Magnetic Topological Material Candidates with Hypervalent Bi Chains},
  author = {Jason F. Khoury and Bingzheng Han and Milena Jovanovic and Ratnadwip Singha and Xiaoyu Song and Raquel Queiroz and N. Phuan Ong and Leslie M. Schoop},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2203.12690},
  year   = {2022}
}

备注

43 pages, 13 figures. Updated to add one reference and correct error in Figure 3

一类含超价Bi链磁性拓扑材料候选者

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