拓扑电子材料目录
材料科学
2019-03-01 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
拓扑电子材料是承载体块内新颖线性响应与边界处反常无隙态的新量子物质态,因科学与应用缘由正受物理与材料科学的 intensive(密集)研究。此类材料的探测迄今受限于所谓拓扑不变量计算所涉复杂度,故被视为需兼具材料经验与先进理论工具专长的专门任务。此处我们基于近期发展的、可在占据能带对称性表示与拓扑不变量间作穷尽映射的原理,引入一种有效、高效且全自动的算法,为已知的所有非磁性材料获取拓扑不变量。我们的算法仅以布里渊区中少数(至多八个)高对称点处的占据带信息(能量与波函数)为输入,此可借任意第一性原理软件轻易算得。作为回报,它能提供所有非磁性材料的细致拓扑分类。凭此方法我们扫描了结构数据库中总计39519种材料,发现多达8056种实为拓扑材料(若忽略自旋轨道耦合则为8889种)。这些进一步被编目为5005种拓扑半金属、1814种拓扑绝缘体与1237种拓扑晶体绝缘体,其中大多为人类知识所未及。全部结果可于 http://materiae.iphy.ac.cn/ 获取与检索。
引用
@article{arxiv.1807.08756,
title = {Catalogue of Topological Electronic Materials},
author = {Tiantian Zhang and Yi Jiang and Zhida Song and He Huang and Yuqing He and Zhong Fang and Hongming Weng and Chen Fang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1807.08756},
year = {2019}
}
备注
122 pages, 3 figures, 1 short table and 5 long tables