MnPO4 中拓扑非平庸与自旋无隙半导体行为的共存：一种复合量子化合物
材料科学
2021-06-17 v2
摘要
复合量子化合物（CQC）是量子材料的典型例子，其在物理中承载不止一种显然不同的量子现象。磁性、拓扑超导、Rashba 物理等是几种此类量子现象，它们在若干功能材料中普遍存在，并可在 CQC 中共存。在本快报中，我们使用 ab-initio 计算预测了两种不相容现象——即拓扑非平庸外尔半金属与自旋无隙半导体（SGS）行为——在单一晶体系统中的共存。SGS 属于一类特殊的自旋电子学材料，其展现出独特的能带结构，涉及一个自旋通道的半导体态和另一个自旋通道的无隙态。我们报道了 MnPO4 中此类 SGS 行为与拓扑非平庸多外尔费米子的结合。有趣的是，这些外尔节点位于非常靠近费米能级处，且平庸能带密度极小。我们观测到布里渊区 Y 点周围由节线环起源的鼓面状表面态。模拟得到的巨反常霍尔电导值（1265 Ω^{-1} cm^{-1}）间接反映了该化合物的拓扑非平庸行为。此类共存量子现象在凝聚态系统中并不常见，因而为探索和获得更新的功能材料开辟了肥沃土壤。
引用
@article{arxiv.2105.00907,
title = {Co-existence of Topological Non-trivial and Spin Gapless Semiconducting Behavior in MnPO$_4$: A Composite Quantum Compound},
author = {Chia-Hsiu Hsu and P. C. Sreeparvathy and Chanchal K. Barman and Feng-Chuan Chuang and Aftab Alam},
journal= {arXiv preprint arXiv:2105.00907},
year = {2021}
}