磁性拓扑量子化学
介观与纳米尺度物理
2021-10-18 v2 强关联电子
数学物理
math.MP
摘要
一百多年来，晶体固体的群论表征为物理与化学中的诸多问题提供了基础语言。然而，由于磁晶体的复杂对称性，具有 commensurate 磁序的晶体群论在过去 70 年间一直不完整。在本工作中，我们通过推导 1,421 个磁空间群(MSGs)的小共表示、动量星、相容关系与磁初等能带共表示，完成了这个历时百年的晶体群论问题，并已通过 Bilbao 晶体学服务器上的工具免费开放。我们将拓扑量子化学拓展至磁空间群，形成磁与非磁晶体固体中能带拓扑的完整实空间理论——磁性拓扑量子化学(MTQC)。利用 MTQC，我们推导出电子能带拓扑基于对称性的指示组的完整集合，并据此识别出尊重对称的体态与反常表面态及铰链态。
引用
@article{arxiv.2010.00598,
title = {Magnetic Topological Quantum Chemistry},
author = {Luis Elcoro and Benjamin J. Wieder and Zhida Song and Yuanfeng Xu and Barry Bradlyn and B. Andrei Bernevig},
journal= {arXiv preprint arXiv:2010.00598},
year = {2021}
}
备注
Final version, 10 pg main text + 184 pg appendix, 5 + 25 figures