层状拓扑半金属 GaGeTe：具有非中心对称结构的新多型
材料科学
2022-07-07 v1
摘要
GaGeTe 是一种由锗烯和 GaTe 子层组成的层状材料，近来被预测为基本 Z2 拓扑半金属。迄今已知仅有一种 GaGeTe 多型，具有三方中心对称结构（α 相，空间群 R-3m，编号 166）。本文中我们表明，GaGeTe 的 as-grown 样品显示出至少另一种具有六方非中心对称结构（β 相，空间群 P63mc，编号 186）多型的痕迹。此外，我们推测另一种块体六方多型（γ 相，空间群 P-3m1，编号 164）也可能在近室温条件下被发现。α 和 β 多型均已通过 X 射线衍射和拉曼散射测量结合第一性原理计算进行了鉴别与表征。我们提供了两种多型的振动性质，并表明近四十年前报道且归属于 α 相的 GaGeTe 拉曼谱，实际上属于次生 β 相。另外，我们表明 α-GaGeTe 在非共振激发条件下会出现费米共振，而在共振激发条件下则不会。理论计算显示块体 β-GaGeTe 是一种非中心对称弱拓扑半金属，其晶格热导率甚至低于中心对称块体 α-GaGeTe。展望而言，我们的工作为控制和设计 GaGeTe 多型铺平了道路，以在单一材料中构建由多达三种不同多型的中心对称与非中心对称层组合形成的复杂范德瓦耳斯异质结构，适用于大量基础研究和技术应用。
引用
@article{arxiv.2207.02576,
title = {Layered topological semimetal GaGeTe: new polytype with non-centrosymmetric structure},
author = {S. Gallego-Parra and E. Bandiello and A. Liang and E. Lora da Silva and P. Rodríguez-Hernández and A. Muñoz and S. Radescu and A. H. Romero and C. Drasar and D. Errandonea and F. J. Manjón},
journal= {arXiv preprint arXiv:2207.02576},
year = {2022}
}