单层 Mg$_{2}$C：负泊松比与非传统二维涌现费米子

新颖的二维（2D）涌现费米子与二维材料中的负泊松比是引人入胜的研究课题。在此，基于第一性原理计算与理论分析，我们预测六配位 Mg$_{2}$C 单层同时具有这两种奇异性质。我们分析了其声子谱，揭示了拉曼活性模，并表明其具有较小的面内刚度常数。特别地，在锯齿方向拉伸应变下，Mg$_{2}$C 单层表现出本征负泊松比 ~ -0.023，源于其独特的褶皱铰链结构。该材料在平衡态为金属性。适度的双轴应变可诱导金属-半金属-半导体相变，在此过程中涌现出若干新型二维费米子，包括金属相中约 12 个倾斜狄拉克点周围的各向异性狄拉克费米子、半金属相中导带与价带在单一费米点二次接触的 2D 双重外尔费米子，以及半金属-半导体相变临界点处三条能带在费米面上单点相交的 2D 赝自旋-1 费米子。此外，沿高对称方向的单轴应变破缺了三重旋转对称性并减少了狄拉克点数目。有趣的是，它还生成了 2D II 型狄拉克点。我们构造了有效模型来刻画这些新颖费米子的性质。我们的结果揭示了 Mg$_{2}$C 单层作为研究新颖二维费米子的引人入胜的平台，也暗示了其在纳米尺度器件应用中的巨大潜力。