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单斜 EuSn$_2$As$_2$:一种新型高压网络结构

材料科学 2021-04-21 v2

摘要

层状晶体 EuSn2_2As2_2 在菱方(R3ˉmR\bar{3}m)对称性下具有 Bi2_2Te3_3 型结构,并已确认在常压条件下为内禀磁性拓扑绝缘体。结合 {\it ab initio} 计算与 \emph{in-situ} X 射线衍射测量,我们确定了在 \sim14 GPa 以上存在 C2/mC2/m 对称性的新单斜 EuSn2_2As2_2 结构。它具有由类蜂窝状 Sn 片和锯齿状 As 链构成的三维网络,通过两阶段重构机制由层状 EuSn2_2As2_2 转变而来,即在屈曲 SnAs 层间依次连接 Sn-Sn 与 As-As 原子。其动力学结构稳定性已通过声子模分析验证。电阻测量显示,依据结构转换,在约 5 GPa 和 15 GPa 分别发生低温绝缘体-金属-超导体转变,并在高达 30.8 GPa 下观察到 \textit{T}C{\rm {_C}}44 K 的超导性。这些结果确立了具有引人入胜结构与电子性质的高压 EuSn2_2As2_2 相,并拓展了对层状磁性拓扑绝缘体的认识。

关键词

引用

@article{arxiv.2102.00437,
  title  = {Monoclinic EuSn$_2$As$_2$: A Novel High-Pressure Network Structure},
  author = {Lin Zhao and Changjiang Yi and Chang-Tian Wang and Zhenhua Chi and Yunyu Yin and Xiaoli Ma and Jianhong Dai and Pengtao Yang and Binbin Yue and Jinguang Cheng and Fang Hong and Jian-Tao Wang and Yonghao Han and Youguo Shi and Xiaohui Yu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2102.00437},
  year   = {2021}
}