Kagome 半金属 Ni3In2Se2 单晶中的无尽狄拉克节线和高迁移率

Kagome 晶格晶体在量子材料研究中至关重要，因其丰富的能带结构以及节线和节环的存在而展现出独特的输运性质。本文研究了 Ni$_{3}$In$_{2}$Se$_{2}$ Kagome 拓扑半金属的电子输运性质并进行了第一性原理计算。第一性原理计算表明，在 Ni$_{3}$In$_{2}$Se$_{2}$ 化合物中存在六条无尽狄拉克节线和两个具有 $\pi$-Berry 相位的节环。温度依赖的电阻率由两种散射机制主导：50 K 以下发生 $s$-$d$ 带间散射，而 50 K 以上观察到电子-声子（$e$-$p$）散射。磁电阻（MR）曲线与扩展 Kohler 定则理论相符，表明存在多种散射起源和温度依赖的载流子密度。在 2 K 和 9 T 下观察到最大 MR 为 120\%，最大估计迁移率约为 3000 cm$^{2}$V$^{-1}$s$^{-1}$。Ni 原子的空穴型 d$_{x^{2}-y^{2}}$ 轨道和电子型 d$_{z^{2}}$ 轨道呈现峰和谷，在费米能级（E$_{F}$）附近形成一个局域间接型带隙。这种构型增强了电子和空穴的运动，从而产生高迁移率和相对较高的磁电阻。