bcc Fe中的手性简并与费米面陈数

从第一性原理研究了bcc Fe自旋能带结构中的简并。我们发现了众多携带大小为1（外尔点）或2（双重外尔节点）的手性电荷的孤立能带接触点，以及非手性简并环（节环）。一些简并位于布里渊区中的对称线或对称面上，另一些位于一般的低对称点，实现了与磁点群一致的所有可能情形。我们澄清了将手性能带接触点与包围它们的费米面的陈数相关联的一般理论，并利用此方法确定了bcc Fe费米面上的陈数。尽管大多数费米面包围外尔节点，但在几乎所有情况下，由于对称性原因净包围电荷为零，导致陈数消失。例外是沿平行于磁化的对称线 $\Delta$ 上的两个反转对称电子口袋。每个口袋包围一个单一的外尔点，导致陈数为 $\pm 1$。这些小的拓扑口袋对本征反常霍尔电导的非量子化部分贡献了可观的量，该量正比于它们在倒空间中的分离。费米能级（或其他系统参数）的变化可能导致费米面之间的接触事件，伴随它们之间的陈数转移。