压力对 AECd2As2 中能带反转的影响
材料科学
2022-09-19 v2
摘要
近期研究预测磁性 EuCd2As2 可依据其磁序宿主多种不同拓扑态，包括一对 Weyl 点。本文报道利用密度泛函理论计算研究的非磁性类似物 AECd2As2（AE = Ca、Sr、Ba）中由压力诱导的体性质与能带反转。在环境压力下，我们发现这些化合物为窄带隙半导体，与实验一致。带隙大小由 AE 系列中离子性增强（倾向于增大带隙）以及原子尺寸增大导致的更大最近邻 Cd-As 距离（可降低带隙，因为导带边主要是源于 Cd 5s 轨道的反键态）共同决定。这两种竞争效应的组合导致带隙大小在 AE 系列中呈非单调变化，其中 SrCd2As2 在三种化合物中带隙最小。施加负压力减小了该带隙，并引起 Cd 5s 与 As 4p 轨道沿 Γ-A 方向的能带反转，从而诱导出一对 Dirac 点。随后通过在 (10-10) 表面发现闭合费米弧确认了 Dirac 点的拓扑性质。
引用
@article{arxiv.2012.02217,
title = {Pressure Effect on Band Inversion in AECd2As2},
author = {Jonathan M. DeStefano and Lin-Lin Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2012.02217},
year = {2022}
}
备注
17 pages, 4 figures