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拓扑电子化合物磷灰石中的高阶拓扑晶体绝缘相与量子化棱电荷

材料科学 2020-11-04 v1

摘要

在高阶拓扑绝缘体中,体态与表面电子态均有能隙,而出现受空间对称性保护的无能隙棱态。本文通过第一性原理计算表明,镧磷灰石电子化合物是一种高阶拓扑晶体绝缘体。它是一维电子化合物,其中沿 cc 轴的一维间隙空道支撑阴离子电子,且这些一维通道中的电子态可很好地由一维 Su-Schrieffer-Heeger 模型近似。当晶体被解理为六棱柱时,120^\circ 棱支撑无能隙棱态,其填充被量子化为 2/3。该填充的量子化源于拓扑起源。我们发现填充的量子化值取决于构成晶体的基本块。磷灰石由三角块构成,这对于在棱上给出非平庸分数电荷至关重要。

关键词

引用

@article{arxiv.2004.03785,
  title  = {Higher-Order Topological Crystalline Insulating Phase and Quantized Hinge Charge in Topological Electride Apatite},
  author = {Motoaki Hirayama and Ryo Takahashi and Satoru Matsuishi and Hideo Hosono and Shuichi Murakami},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2004.03785},
  year   = {2020}
}

备注

13 pages, 11 figures