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bulk FeNi$_3$中大尺寸异常霍尔效应与Weyl节点:密度泵函理论研究

材料科学 2025-01-22 v1

摘要

本文报告了对纯态bulk FeNi3_{3}电子结构、磁性以及Weyl节点的研究。FeNi3_{3}是Fe-Ni 合金化合物的成员,已知是水分解长期具有高活性和稳定性的良好金属催化剂。我们观察到的bulk FeNi3_{3}中的Weyl点可能导致一种新技术,用于设计高度有效的拓扑催化剂。虽然前文文献[引用]主要关注FeNi3_{3}的热力学和催化性质,但我们报告了Fe dd-Ni dd杂化与自旋轨道耦合共同导致bulk FeNi3_{3}中铁磁Weyl节点的相互作用。我们的研究表明,bulk FeNi3_{3}的基态是一个在Fermi能级处远离高对称k\\ k-点的大量Weyl节点的Weyl金属。此外,我们预测在基态下存在约10000 S/m10000~S/m的大型本征异常霍尔导电率。此外,我们表明存在两个Weyl锥,一种类型I和类型II,位于Fermi能级约0.2eV0.2eV之上。这些Weyl节点可通过电子或空穴掺杂,或通过外部扰动实现。本文使用第一性原理密度泵函理论和随后的Wannier90基于紧束道方法研究了这种情形。我们的报告为进一步探索Weyl锥的本征性质及其自旋电子学应用提供了真实材料。

关键词

引用

@article{arxiv.2501.11025,
  title  = {A large anomalous Hall effect and Weyl nodes in bulk FeNi$_3$: a density functional theory study},
  author = {Shivani Thakur and Santu Baidya},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2501.11025},
  year   = {2025}
}

备注

5 pages, 5 figures