单组分分子导体 [Pd(dddt)$_2$](dddt = 5,6-二氢-1,4-二硫杂环己二烯-2,3-二硫醇盐)在高压下的电子结构
材料科学
2020-12-02 v2
摘要
基于在 5.9 GPa 下单晶同步辐射 X 射线衍射测量确定的晶体结构,我们考察了室温下单一组分分子导体 [Pd(dddt)](dddt = 5,6-二氢-1,4-二硫杂环己二烯-2,3-二硫醇盐)的高压电子结构。单斜晶胞包含四个分子,形成两个晶体学独立的分子层。一个 8 8 矩阵哈密顿量的紧束缚模型给出了作为狄拉克电子系统的电子结构。狄拉克点在第一布里渊区内描述一个环,从而得到 nodal line 半金属。通过计算态密度(DOS)显示了具有线性色散的狄拉克锥的显著性质。该系统中的狄拉克锥与 HOMO(最高占据分子轨道)和 LUMO(最低未占据分子轨道)能带的 crossings 相关,这源于不同分子层之间的直接相互作用。这是除间接机制之外的全新机制 [J. Phys. Soc. Jpn., {\bf 86}, 064705 (2017)]。当 HOMO 和 LUMO 能带在表面相遇且 HOMO-LUMO 耦合缺失时,狄拉克点作为一条线出现。这种机制通过 4 4 矩阵哈密顿量的简化模型得到验证。狄拉克点处能带能量相对于费米能级的偏差()非常小( 0.4meV)。通过计算 TRIM(时间反演不变动量)处占据能带本征态的宇称检验 nodal line,显示拓扑数为 1。
引用
@article{arxiv.2008.09277,
title = {Electronic Structure of a Single-Component Molecular Conductor [Pd(dddt)$_2$] (dddt = 5,6-dihydro-1,4-dithiin-2,3-dithiolate) under High Pressure},
author = {Reizo Kato and Hengbo Cui and Takaaki Minamidate and Hamish H. -M. Yeung and Yoshikazu Suzumura},
journal= {arXiv preprint arXiv:2008.09277},
year = {2020}
}
备注
9 pages, 8figures