Cd$_3$As$_2$ 与 Na$_3$Bi Dirac 半金属中的杂质诱导拓扑相变
强关联电子
2020-11-18 v3
摘要
利用第一性原理密度泛函理论计算并结合拓扑分析，我们研究了掺有非磁性与磁性杂质的 和 Dirac 拓扑半金属的电子性质。我们的系统分析表明，由特定杂质掺杂选择所控制的反演、旋转和时间反演对称性的选择性破缺，会诱导从原始 Dirac 半金属到多种拓扑相的相变，例如拓扑绝缘体、平庸半金属、非磁性与磁性 Weyl 半金属，以及 Chern 绝缘体。Dirac 半金属相仅当保持 的旋转对称性 时才可存在。掺杂 中出现的特别有趣的相是共存的 Dirac-Weyl 相，其发生在仅破缺反演对称性而时间反演对称性与旋转对称性均保持时。为进一步刻画该相的低能激发，我们用连续四带 模型补充了密度泛函结果，其确实展示了 Dirac 与 Weyl 类型的节点点。该共存相作为两个拓扑不同 Dirac 相之间的过渡点出现，但也可能在由外应变控制的较小参数空间区域内存续。
引用
@article{arxiv.2003.01231,
title = {Impurity induced topological phase transitions in Cd$_3$As$_2$ and Na$_3$Bi Dirac semimetals},
author = {A. Rancati and N. Pournaghavi and M. F. Islam and A. Debernardi and C. M. Canali},
journal= {arXiv preprint arXiv:2003.01231},
year = {2020}
}