锕系体系 UNiSn 中关联驱动拓扑绝缘体到 Weyl 半金属的转变
强关联电子
2019-12-19 v1 介观与纳米尺度物理
材料科学
摘要
尽管已知强电子关联是固体中一些极不寻常行为（如金属--绝缘体转变、磁性乃至高温超导）的成因，但它们与近期发现的拓扑物质态的相互作用仍有待充分探索。本文中，我们使用一种现代电子结构方法，将能带电子的密度泛函理论与强关联态的动力学自能相结合，预测锕系化合物 UNiSn 的两个已知相——顺磁半导体相和反铁磁金属相——对应于拓扑量子物质的拓扑绝缘体（TI）和 Weyl 半金属（WSM）相。因此，UNiSn 中著名的非常规绝缘体-金属转变也是一次 TI 到 WSM 的转变。由 U f 电子多重态跃迁与能带电子的强杂化所驱动，单粒子谱中打开了多个能隙，其拓扑物理通过强关联区中 Z2 不变量的计算得以揭示。基于强关联和该迷人化合物中发生的多重能带反转的周期 Anderson 模型，给出了这些现象的简化物理图像。研究相互作用电子的拓扑揭示了在强关联系统中发现新的奇异相变的有趣机遇。
引用
@article{arxiv.1809.09543,
title = {Correlation Driven Topological Insulator-to-Weyl Semimetal Transition in Actinide System UNiSn},
author = {Vsevolod Ivanov and Xiangang Wan and Sergey Y. Savrasov},
journal= {arXiv preprint arXiv:1809.09543},
year = {2019}
}
备注
7 pages, 6 figures