PdSSe 中压力诱导的结构相变、金属化及拓扑超导
超导电性
2026-01-13 v1 材料科学
摘要
压力不仅提供了一种调控过渡金属二硫族化物（TMDCs）晶体结构的有力手段，还促进了奇异电子态和有趣现象的发现。在 TMDCs 材料 PdS2 和 PdSe2 中，实验上已观察到在高压下从准二维层状正交相到三维立方黄铁矿相的结构相变、金属化和超导电性。在此，我们报告了对 PdSSe（正交 PdS2 和 PdSe2 的同晶中间材料）在压力诱导下晶体结构和电子结构演变的理论预测。我们揭示了一系列压力诱导的结构相变：从层状正交结构到一个中间相，再到一个立方相。该中间相具有与常压正交相相同的结构对称性，但其层间距离急剧坍缩，配位多面体发生显著变化。此外，结构相变伴随着从半导体到半金属的电子结构变化，这归因于带宽展宽和轨道选择性机制。特别地，立方相 PdSSe 与立方 PdS2 和 PdSe2 材料不同，它打破了反演对称性和镜面对称性，但在高压下表现出类似的超导电性，这源于强电子-声子耦合相互作用，并伴随着拓扑非平庸的 Weyl 和高阶费米子。这些化合物中晶格、电荷和轨道自由度之间复杂的相互作用以及拓扑非平庸态，将进一步激发人们对探索 TMDCs 材料奇异物理的广泛兴趣。
引用
@article{arxiv.2111.01991,
title = {Pressure-induced structural transition, metallization, and topological superconductivity in PdSSe},
author = {Feng Xiao and Wen Lei and Wei Wang and Carmine Autieri and Xiaojun Zheng and Xing Ming and Jianlin Luo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2111.01991},
year = {2026}
}
备注
21 pages main text, 6 figures,and Supplemental Material including 12 figures