三角相 YH3 中非对称对称性保护的节点线半金属
材料科学
2018-02-16 v1
摘要
利用基于密度泛函理论的第一性原理计算和有效模型分析，我们提出常压下的三角相 YH3（空间群：P-3c1）在忽略自旋轨道耦合（SOC）时是一种节点线半金属。该三角相 YH3 在费米能级附近具有非常干净的能带结构，且其节点线非常接近费米能，这使其成为模型分析的完美体系。对称性分析表明，该化合物中的节点环由滑移面对称性保护，其中 Gamma 点处 |Y+,dxz> 与 |H1-,s> 轨道的能带反转导致了节点线的形成。当计入 SOC 时，线节点被滑移面对称性禁止，并出现一个小能隙（约 5 meV），使得 YH3 成为具有 Z2 指数（1,000）的强拓扑绝缘体。因此，滑移面对称性在无 SOC 和有 SOC 情况下对节点线形成起着相反作用。由于 SOC 诱导的能隙极小可忽略，该 P-3c1 相 YH3 可能是实验探索拓扑节点线半金属基本物理的良好候选材料。我们发现该 P-3c1 相的表面态有些独特，可能有助于在实验中识别 YH3 的真实基态。
引用
@article{arxiv.1712.10153,
title = {Nonsymmorphic symmetry protected node-line semimetal in the trigonal YH3},
author = {Dexi Shao and Tong Chen and Qinyan Gu and Zhaopeng Guo and Pengchao Lu and Jian Sun and Li Sheng and Dingyu Xing},
journal= {arXiv preprint arXiv:1712.10153},
year = {2018}
}
备注
9 pages, 3 figures