钻石结构金属 YbV$_3$Sb$_4$ 的电子性质：第一性原理研究
强关联电子
2025-08-04 v1
摘要
我们采用密度泛函理论（DFT）结合 Wannier 函数分析方法研究了基于钴钛金属的钻石结构 YbVSb。我们探讨了其电子性质、de Haas-van Alphen（dHvA）效应和费米面结构。包含自旋轨道耦合（SOC）后，Yb-4f 态产生分裂，而对 V-3d 态的影响相对温和。进一步引入 SOC+U（其中 U 为 Hubbard 参数），该参数对 Yb-4f 态产生显著影响，导致密度态（DOS）出现三个清晰的峰。具有钻石晶格的 V-3d 原子对输运性质贡献最大， exhibits 接近费米能级的平带结构，且在 SOC 和 U+SOC 条件下受到保护。我们报告了 Yb-4f 态在 SOC 和 U+SOC 下的脆弱性。此外，费米面由位于 Γ 点中心的准二维圆柱形薄片组成，以及布里渊区边界的较小包裹体；在 U+SOC 条件下，出现小球形包裹体，圆柱形薄片呈现轻微变形。dHvA 振荡频率可达 70 千马特，随倾斜角度增加，呈近似抛物线趋势，符合圆柱轨道的预期，同时仍有低频分支保持在 1 kT 以下。只有 U+SOC 情况下，费米面和 dHvA 振荡才表现出显著修改。关键在于， 关不变量计算表明 YbVSb 为强拓扑金属（）。这些发现不仅深化了对罕见稀土钻石结构系统中底物量子现象的理解，也将 YbVSb 定为探索拓扑与电子关联在钻石晶格中相互作用的具备竞争力和前景的平台，为工程材料中的量子相提供了宝贵的洞察。
引用
@article{arxiv.2508.00655,
title = {Electronic properties of Kagome metal YbV$_3$Sb$_4$: A First-Principles Study},
author = {D. Gurung and Keshav Shrestha and Shalika R. Bhandari and Samy Brahimi and Samir Lounis and D. P. Rai},
journal= {arXiv preprint arXiv:2508.00655},
year = {2025}
}