声子驱动准一维 Bi$_4$I$_4$ 的拓扑相变
材料科学
2025-08-26 v1 强关联电子
摘要
准一维铋卤化物为探索多样的拓扑相提供了卓越的平台，然而 BiI 中室温拓扑相变的本质仍未解决。虽然理论预测高温 相为强拓扑绝缘体（TI），但实验观察到的是弱 TI。在此，我们通过揭示电声子耦合在驱动拓扑相变中至关重要但此前被忽视的作用，解决了这一差异。利用我们新开发的用于声子诱导能带重整化的 ab initio 框架，我们表明仅热声子即可将静态晶格计算所预测的强 TI -BiI 在约 180 K 以上转变为弱 TI。在 -BiI 稳定的温度下，它是一种弱 TI，其计算得到的表面态与实验结果高度吻合，从而调和了理论与实验。我们的工作确立了电声子重整化对于确定拓扑相的必要性，并提供了一种广泛适用的方法来预测有限温度下的拓扑材料。
引用
@article{arxiv.2508.17268,
title = {Phonons Drive the Topological Phase Transition in Quasi-One-Dimensional Bi$_4$I$_4$},
author = {Wenjie Hu and Jiayi Gong and Yuhui Qiu and Lexian Yang and Jin-Jian Zhou and Yugui Yao},
journal= {arXiv preprint arXiv:2508.17268},
year = {2025}
}
备注
7 pages, 4 figures