烧绿石材料中平带的配方:化学家的视角

原子排列在烧绿石晶格中的材料重新引起了人们的兴趣,因为至少在理论上,这些晶格上的轨道可以形成平带。然而,真实材料往往不符合理论模型的行为,这就是为什么缺乏表现出平带物理的烧绿石材料。在这里,我们研究了在真实材料中理想“烧绿石带”可以存在的条件,以及如何使这些带接近费米能级。我们发现,文献中使用的简单模型不适用于真实烧绿石材料中费米能级处的带。然而,令人惊讶的是,某些在烧绿石四面体内具有氧轨道的氧化物化合物确实在费米能级附近表现出近乎理想的烧绿石带。我们通过一个包含氧轨道的广义紧束缚模型来解释这一观察。我们进一步根据晶体结构、能带结构和化学特性对所有已知的烧绿石材料进行分类,并提出了在未来实验中研究的材料。