超导体 $\beta$-Bi$_{2}$Pd 中拓扑保护表面态从三维到二维极限的演化

最近在非中心对称的 $\alpha$-BiPd 和中心对称的 $\beta$-Bi$_{2}$Pd 中发现的拓扑保护表面态，重新激发了人们对 Bi-Pd 超导体家族的兴趣。本文采用第一性原理计算，研究了 $\beta$-Bi$_{2}$Pd 在块材和不同厚度薄膜中的结构、电子和拓扑特性。我们发现范德瓦尔斯色散修正对于重现实验结构参数至关重要，而自旋-轨道相互作用对于正确描述拓扑电子态的出现至关重要。随着薄层厚度的增加，狄拉克锥表面态和 Rashba 型表面态分别在 9 个和 11 个三层厚度时逐渐显现。