外尔半金属的高通量筛选

拓扑外尔半金属代表了一类新颖的非平凡材料，其中具有线性色散的能带交叉在倒易空间中的一般动量处发生。这些交叉产生了类似于外尔费米米的低能性质，并导致了若干奇异现象。迄今为止，仅发现了少数外尔半金属，对新材料的搜索仍是一个非常活跃的领域。计算方面的主要挑战源于以下事实：许多用于识别材料拓扑类的工具在外尔半金属情况下不能提供完整的图像。在这项工作中，我们提出了一种基于在无自旋轨道耦合情况下沿高对称方向分析能带结构来筛选可能外尔费米米的替代性且廉价的判据。我们通过对一组 5455 种无机块体材料进行高通量筛选来测试该方法，并识别出 49 个具有拓扑性质可能性的候选材料。通过识别并表征布里渊区中的交叉所做的进一步分析向我们表明，这些候选材料中有 3 个是外尔半金属。有趣的是，尽管这 3 种材料经历过其他高通量筛选，但此前均未揭示其拓扑行为。