五八石墨烯中 I 型和 II 型狄拉克线节点的涌现
材料科学
2019-12-06 v1
摘要
碳同素异形体是一个具有多样晶体结构与性质且可实现不同拓扑相的庞大材料家族。利用第一性原理计算，我们预测了一种新的二维（2D）碳同素异形体，即五八石墨烯，其由五角与八角碳环组成。我们发现五八石墨烯可同时承载 I 型和 II 型狄拉克线节点（DLNs）。导带与价带之间的能带反转形成了 I 型 DLNs，而两个最高价带形成了 II 型 DLNs。我们发现 I 型 DLNs 对双轴应变具有鲁棒性，而 II 型 DLNs 在施加超过 3 双轴拉伸应变时可被驱动为 I 型。我们推导了基于碳 轨道的晶格模型，以理解五八石墨烯中 I 型与 II 型 DLNs 的共存机制。还讨论了该五八石墨烯在实验中的可能实现与表征。我们的发现为研究二维碳同素异形体中多重拓扑态的共存提供了新思路。
引用
@article{arxiv.1912.02562,
title = {Emergence of Type-I and Type-II Dirac line nodes in penta-octa-graphene},
author = {Heng Gao and Wei Ren},
journal= {arXiv preprint arXiv:1912.02562},
year = {2019}
}
备注
8 pages, 4 figures, accepted for publication in Carbon(https://doi.org/10.1016/j.carbon.2019.11.083)