CuPb$_9$(PO$_4$)$_6$O 中贝里曲率偶极子诱导的非线性霍尔效应
材料科学
2025-09-16 v4 超导电性
摘要
非线性霍尔效应 (NLHE) 是反演对称性破缺系统中的一种新兴响应，为探测拓扑输运性质提供了有力工具。在此背景下，我们研究了铜取代铅磷灰石 (LK-99)，这种材料最初因其有争议的室温超导性声明而受到关注。尽管其超导性质尚未明确，但 LK-99 独特的电子结构（以费米能级附近的平带和反演对称性破缺为特征）使其成为探索贝里曲率驱动现象（如 NLHE）的有前景的候选材料。利用第一性原理密度泛函理论和增强的紧束缚哈密顿模型，我们研究了 LK-99 的能带拓扑和输运性质。我们的计算表明，LK-99 中的自旋轨道耦合在费米能级附近产生了多个外尔点，通过进一步分裂能带增强了贝里曲率分布。至关重要的是，LK-99 中反演对称性的缺失导致了净贝里曲率偶极子，从而产生与外加电场成二次方关系的非线性霍尔电流。非线性霍尔效应完全由 BCD 引起，因为 Drude 权重和量子度量的贡献由于时间反演对称性而为零。此外，我们证明了 LK-99 中的 NLHE 可以通过改变外加电场的方向进行调控，这突显了其作为探索拓扑输运现象和设计下一代非线性电子器件的多功能平台的潜力。
引用
@article{arxiv.2402.18588,
title = {Nonlinear Hall Effects induced by Berry Curvature Dipole in CuPb$_9$(PO$_4$)$_6$O},
author = {Bishnu Karki and Kai Chen and Pavan Hosur},
journal= {arXiv preprint arXiv:2402.18588},
year = {2025}
}
备注
In this new version we have added new results of non linear hall conductivity contributed from Berry Curvature Dipole