具有高热力学稳定性的钴基磁性外尔半金属
材料科学
2023-01-02 v1 介观与纳米尺度物理
化学物理
计算物理
量子物理
摘要
实验确定 Co3Sn2S2 为首个磁性外尔半金属(MWSM)。利用第一性原理计算结合全局优化方法,我们探究了钴基(shandite 结构与合金,Co3MM'-X2(M/M'=Ge、Sn、Pb,X=S、Se、Te))的结构稳定性与拓扑电子性质,并识别出具有新外尔相的新稳定结构。利用紧束缚模型,我们首次揭示钴基 shandite 结构节线的物理起源是不同 Kagome 层间 Co 原子的层间耦合,而外尔点数目及其类型主要由 Co 与金属原子 Sn、Ge、Pb 的相互作用决定。Co3SnPbS2 合金表现出两种不同的拓扑相,取决于 Sn 与 Pb 原子的相对位置:三维量子反常霍尔金属,以及反常霍尔电导(~1290)大于 Co3Sn2S2 的 MWSM 相。我们的工作揭示了钴基 shandite 结构中外尔费米子起源的物理机制,并提出了具有高热稳定性的新拓扑量子态。
引用
@article{arxiv.2212.14335,
title = {Cobalt-Based Magnetic Weyl Semimetals with High-Thermodynamic Stabilities},
author = {Wei Luo and Yuma Nakamura and Jinseon Park and Mina Yoon},
journal= {arXiv preprint arXiv:2212.14335},
year = {2023}
}
备注
22 pages, 5 figures