化学计量比平带材料目录

费米能级附近或之上的拓扑电子平带是实现非常规超导与关联绝缘态的一条有前景的途径。然而，相关实验大多局限于工程化材料，如莫尔系统。本文给出自然界中存在的、费米能级附近具有平带的所有三维化学计量比材料目录。我们考虑来自无机晶体结构数据库（Inorganic Crystal Structure Database）的 55,206 种材料，这些材料已通过拓扑量子化学（Topological Quantum Chemistry）网站编目，该网站提供了其结构参数、空间群（SG）、能带结构、态密度与拓扑表征。我们将平带的若干直接特征与性质结合，对所有晶体结构进行高通量分析。特别地，我们识别出具有线图或二分亚晶格（二维或三维中）的材料，其很可能产生平带。从这一信息库中，我们创建了材料平带数据库（Materials Flatband Database）网站，一个面向未来理论与实验研究的强大搜索引擎。我们利用它提取出一份精选的 2,379 种材料列表，其中有 345 个有前景的候选材料，可能具有电荷中心未强局域于原子位点的平带。我们展示了五种代表性材料：SG 163 $(P\bar{3}1c)$ 中的 KAg[CN]2、SG 227 $(Fd\bar{3}m)$ 中的 Pb2Sb2O7、SG 139 $(I4/mmm)$ 中的 Rb2CaH4、SG 166 $(R\bar{3}m)$ 中的 Ca2NCl 以及 SG 221 $(Pm\bar{3}m)$ 中的 WO3。我们利用并行工作 [Calugaru et al., Nature Physics 18, 185 (2022)] 中引入的 $S$ 矩阵方法，为其费米能附近平带的起源提供了理论解释。