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ZrRuP 与 ScPd$_{3}$ 化合物的电子结构与非平庸拓扑表面态

材料科学 2018-01-10 v2 介观与纳米尺度物理

摘要

本文中,我们利用第一性原理计算研究了 ZrRuP 和 ScPd3_{3} 的拓扑性质。我们计算了电子结构、表面态和 Z2_{2} 拓扑不变量。不考虑自旋轨道耦合(SOC)时,ZrRuP 的能带结构在布里渊区(BZ)的 Γ\Gamma-K-M 高对称线上展现出一个节线,该节线由对应于平面 kz=0k_{z}=0 的镜面对称性保护。当费米能级上调 0.25 eV 时,费米面几何为以 K 点为中心的连通环面,在布里渊区边界具有开放轨道。纳入 SOC 导致能带结构打开能隙,绝热对应于从节线半金属到拓扑绝缘体的转变。相应的表面态由薄膜计算获得,结果显示在能隙区域出现表面态。我们还将 ScPd3_{3} 化合物确认为狄拉克节线半金属。该结构具有非平庸表面态,相应的 Z2_{2} 拓扑不变量为 (1;000)。ScPd3_{3} 和 ZrRuP 均具有形成具开放轨道节线的能带费米面。

关键词

引用

@article{arxiv.1801.01113,
  title  = {Electronic structure and nontrivial topological surface states in ZrRuP and ScPd$_{3}$ compounds},
  author = {Armindo S. Cuamba and Hong-Yan Lu and Lei Hao and C. S. Ting},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1801.01113},
  year   = {2018}
}