拓扑声子材料目录

声子在固态系统的许多性质中起着关键作用，例如热导率和电导率、中子散射及相关效应或超导。因此，人们预期拓扑声子也将导致丰富且非常规的物理，而寻找承载拓扑声子的材料成为该领域的优先事项。在电子晶体材料中，Bloch 态的拓扑性质很大一部分可由其在倒易空间中的对称性本征值指示。这已被应用于拓扑材料的高通量计算，数据库中超过一半的化学计量材料被发现是拓扑绝缘体或半金属。基于现有的声子材料数据库，我们在此首次对超过一万种三维晶体材料的拓扑声子带进行了编目。利用拓扑量子化学，我们计算了声子数据库中各材料的每一孤立声子带组的能带表示、相容关系和能带拓扑。我们还计算了所有拓扑平庸带的实空间不变量，并将其分类为原子带和受阻原子带。特别地，我们针对所有材料在不同解理面上计算了表面声子模（色散）。值得注意的是，我们筛选出了超过一千种“理想”的非平庸声子材料以激发未来的实验研究。高通量计算中获得的所有数据集被用于构建拓扑声子数据库。