YbB$_{6}$ 的电子结构：它是拓扑绝缘体吗？

为了解决 YbB$_{6}$ 电子结构拓扑性质的争议，我们结合密度泛函理论 (DFT) 和角分辨光电子能谱 (ARPES) 进行了综合研究。在 DFT 中精确确定低能能带拓扑，需要使用结合了自旋轨道耦合和高达 7 eV 的 Yb $4f$ 电子在位 Coulomb 相互作用 $U$ 的改进 Becke-Johnson 交换势。我们用更精确的 GW 能带计算对 DFT 结果进行了双重验证。ARPES 测量采用非极性 (110) 表面端接，以避免在极性 (001) 表面端接上测量时引起 ARPES 谱混淆的能带弯曲和量子阱限制。由此我们明确表明，YbB$_{6}$ 具有拓扑平庸的 B $2p$-Yb $5d$ 半导体能隙，因此是非 Kondo、非拓扑绝缘体 (TI)。与理论一致，ARPES 显示 Yb 呈纯二价且 $p$-$d$ 能隙为 0.3 eV，这明确排除了此前 $f$-$d$ 能带反转 Kondo TI 和 $p$-$d$ 能带反转非 Kondo TI 两种设想。我们还研究了 YbB$_{6}$ 压力依赖的电子结构，发现高压相不是 Kondo TI，而是 \emph{p}-\emph{d} 重叠半金属。