$\mathcal{H}$-$0$ 超蜂窝晶格的各向异性电子结构与输运性质

碳作为周期表中最多变的元素之一，形成具有不寻常性质的固体和分子。最近，提出了一类新型的三维石墨碳结构，即所谓的超蜂窝晶格(hyperhoneycomb lattices)，其有可能成为拓扑绝缘体[K. Mullen, B. Uchoa and D. T. Glatzhofer, Phys. Rev. Lett. 115, 026403 (2015)]。在本工作中，我们针对该家族的一个成员 ($\mathcal{H}$-0) 给出了电子结构计算，使用密度泛函理论和非平衡格林函数输运计算，表明 $\mathcal{H}$-0 结构应具有强烈的各向异性电子性质，根据所选输运的晶体取向不同，可为绝缘体或导体。基于扩展 H\"uckel 理论的计算表明，只有考虑碳原子间至少 $2^{nd}$ 最近邻相互作用才能理解这些性质，这至少对于该特定材料推翻了文献[K. Mullen, B. Uchoa and D. T. Glatzhofer, Phys. Rev. Lett. 115, 026403 (2015)]中的某些结论。