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高通量搜索发现的新型磁性拓扑材料

材料科学 2024-09-02 v1

摘要

我们在MAGNDATA中522种新实验报道的公度磁性结构上进行了拓扑磁性材料的高通量搜索,使拓扑磁性材料数据库中的可用材料数量翻倍。这使得此前因新材料的发现而变得不完整的研究得以更新。对于每种材料,我们进行了第一性原理电子计算,并将拓扑诊断为Hubbard U参数的函数。我们的高通量计算预测了250种与实验相关的拓扑非平庸材料,占新分析材料的47.89%。我们展示了这些材料的五个显著例子,每个都展示了不同的拓扑相:Mn2{}_2AlB2{}_2(BCSID 1.508),表现出随SOC变化的节点线半金属到拓扑绝缘体转变;CaMnSi(BCSID 0.599),窄带隙轴子绝缘体;UAsS(BCSID 0.594),5f轨道Weyl半金属;CsMnF4{}_4(BCSID 0.327),呈现新型准对称保护闭合节点面的材料;以及FeCr2{}_2S4{}_4(BCSID 0.613),具有双Weyl点和自旋极化表面态的对称性强制半金属。

关键词

引用

@article{arxiv.2408.16851,
  title  = {New magnetic topological materials from high-throughput search},
  author = {Iñigo Robredo and Yuanfeng Xu and Yi Jiang and Claudia Felser and B. Andrei Bernevig and Luis Elcoro and Nicolas Regnault and Maia G. Vergniory},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2408.16851},
  year   = {2024}
}

备注

249 pages, Full topologies and band structures are provided on the Topological Magnetic Materials Database https://www.topologicalquantumchemistry.fr/magnetic/