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磁性壁纸 Dirac 费米子与拓扑磁性 Dirac 绝缘体

介观与纳米尺度物理 2023-04-27 v2

摘要

拓扑晶体绝缘体(TCIs)可承载反常表面态,其继承了保护体拓扑的晶体对称性特征。特别是,磁性晶体对称性的多样性表明存在具有独特表面特征的新型磁性 TCIs 的潜力。在此,我们提出一种拓扑磁性 Dirac 绝缘体(TMDI),其二维表面承载受 pc4mmp'_c4mmp4gmp4'g'm 磁性壁纸群保护的四重简并 Dirac 费米子。TMDIs 的体拓扑受对角镜面对称性保护,其给出表面 Dirac 费米子的手性色散和镜面保护的铰链模。我们基于第一性原理计算提出了 TMDIs 的候选材料,包括 Nd4_4Te8_8Cl4_4O20_{20} 和 DyB4_4,并构建了利用顺磁母态空间群搜索 TMDIs 的通用方案。我们对 TMDIs 的理论发现将促进未来对磁性 TCIs 的研究,并阐明在磁性晶体中实现反常表面态的一种独特途径。

关键词

引用

@article{arxiv.2210.10740,
  title  = {Magnetic wallpaper Dirac fermions and topological magnetic Dirac insulators},
  author = {Yoonseok Hwang and Yuting Qian and Junha Kang and Jehyun Lee and Dongchoon Ryu and Hong Chul Choi and Bohm-Jung Yang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2210.10740},
  year   = {2023}
}

备注

10+36 pages, 4+23 figures, published version