三维硼族全合金 CT-B$_{24}$ 的理想节点球半导体

节点球半导体 (NSSM) 以其在动量空间中呈现球形能带退核特性而备受青睐。然而，其在实际材料中的实现受到离散晶体学对称约束的严限制，常导致出现能隙的“伪”节点球。本文结合第一性原理计算和对称性分析，预测一种新的三维硼族全合金 CT-B$_{24}$，其为近乳正的 NSSM。通过声子计算、600~K 处的 ab initio 分子动力学模拟以及弹性常数分析，系统确认了其结构稳定性。值得注意的是，CT-B$_{24}$ 的电子结构在费米能级附近呈现两个能带的线性交叉，形成围绕 $\Gamma$ 点的准节点球。其最大能隙仅为 0.008~meV，这是前述伪-NSSM 中报告能隙的数个数量级更小。此外，(001) 表面上存在显著的鼓形状表面态，位于投影节点球之外，为由角分辨光电子能谱 (ARPES) 检测到的明确特征。节点球在外部应变下表现出显著的鲁棒性和可调性，可引起从 NSSM 向狄拉克半导体再到平凡绝缘体的拓扑相变。我们的工作不仅为探索节点球物理提供了优越的材料平台，也为应用于应变可调拓扑器件指明了潜在方向。