3d过渡金属链中拓扑相的第一性原理研究
材料科学
2020-05-25 v2 介观与纳米尺度物理
强关联电子
摘要
最近的实验在沉积于超导衬底上的磁性链末端显示了马约拉纳束缚态的特征。在此，我们采用第一性原理计算直接研究过渡金属纳米链（即Mn、Cr、Fe和Co）的拓扑性质。与先前的研究[Nadj-Perge等人 Science 346, 602 (2014) 和 Ruby等人 Nano Lett. 17, 4473 (2017)]不同，我们为孤立链以及表面沉积线找到了基于Wannier轨道基的精确紧束缚模型。基于这些模型，我们计算了所有体系的相拓扑不变量。我们对孤立链的结果表明，拓扑相仅存在于Mn和Co体系中。我们还考虑了非共线磁序作为非平庸拓扑相的来源，发现此类磁序在Fe和Co孤立链中并非稳定基态。进一步的研究表明，链与衬底之间的耦合导致能带结构的强烈修正。此外，拓扑不变量的分析表明，在所研究的沉积于Pb表面的所有纳米链中均可能出现拓扑相。因此，我们的结果展示了沉积原子与衬底之间的耦合对纳米体系拓扑性质的重要作用。
引用
@article{arxiv.1911.13039,
title = {First principles study of topological phase in chains of $3d$ transition metals},
author = {Aksel Kobiałka and Przemysław Piekarz and Andrzej M. Oleś and Andrzej Ptok},
journal= {arXiv preprint arXiv:1911.13039},
year = {2020}
}
备注
11 pages, 7 figures