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CdGeSb$_2$ 与 CdSnSb$_2$ 中压力诱导的拓扑相变

材料科学 2018-05-07 v3

摘要

材料中由外扰诱导的拓扑量子相变(TQPTs)常以布里渊区中的能带接触点为特征。简并能带接触点附近的低能激发在保持表面态拓扑保护的同时承载不同类型的费米子。不同可调拓扑相之间的相互作用为拓扑特征的演化提供了见解。在本文中,我们利用第一性原理计算研究了 CdGeSb2_2 与 CdSnSb2_2 黄铜矿中作为静水压力函数的 TQPTs 的发生。在常压下,两种材料均为拓扑绝缘体,在 Γ\Gamma 点价带的 Sb-ss 与 Sb-pxp_x,pyp_y 轨道具有倒序的有限能隙。施加静水压力后能隙减小,在相变临界点时这些材料转变为狄拉克半金属。进一步增大压力超过临界点后,能带反转恢复,使其成为平庸绝缘体。由压力引起的从非平庸到平庸相的能带拓扑变化也被 Lüttinger 模型哈密顿量计算所捕捉。我们的模型展示了前沿能带中压力诱导的各向异性在驱动相变中所起的关键作用。这些关于同一材料中多种拓扑相奇特共存的理论发现,为 TQPT 的实验实现提供了现实而有前景的平台。

关键词

引用

@article{arxiv.1802.04534,
  title  = {Pressure-Induced Topological Phase Transitions in CdGeSb$_2$ and CdSnSb$_2$},
  author = {Rinkle Juneja and Ravindra Shinde and Abhishek K. Singh},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1802.04534},
  year   = {2018}
}

备注

7 pages, 7 figures