金属簧的晶格与轨道分辨费米子
材料科学
2026-03-03 v1 介观与纳米尺度物理
计算物理
摘要
原子薄金属簧（metallenes）作为二维材料家族的新成员日益流行。最近在 Å 级实现了金属簧，进一步加剧了对这类二维材料的兴趣。然而，要获得关于它们电子结构的亚原子尺度见解，要求对其电子结构进行最详尽且系统的表征。这种理解对于在等离子体、催化和量子光学中利用其性质至关重要。现有的电子结构研究要么零散，要么仅聚焦于少数特定系统，导致其带结构和费米面缺乏综合视角。本文通过利用密度泛函理论研究了45种元素金属簧，涵盖六种单层晶格（蜂窝、方形、六角及其倾斜形式）。我们发现晶格类型主要决定费米线的形状和径向位置，而垂直倾斜引入受控修改：它缩短长直线费米线段，偶尔创建、消除或合并小费米线包裹。电子构成决定了哪种轨道类型主导费米面。我们用称为包围性 (pocketness) 的单个分数对费米子进行总结，该分数从四个描述符派生而，这些描述符结合了元素属性（对称性、配位数）与电子特征（色散、费米面拓扑）。该分数使角分辨光电子能谱 (ARPES) 测试、受控的 Lifshitz 转变以及为输运和器件应用提供预测依据。
引用
@article{arxiv.2602.18052,
title = {Lattice and Orbital-Resolved Fermiology of Metallenes},
author = {Kameyab Raza Abidi and Mohammad Bagheri and Pekka Koskinen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2602.18052},
year = {2026}
}