赝狄拉克节球：非寻常电子结构与材料实现
介观与纳米尺度物理
2018-12-05 v2 材料科学
摘要
拓扑半金属（TSMs）中导带和价带在 3D 动量空间中于零维（0D）狄拉克节点（DNPs）或一维狄拉克节线（DNLs）处相交，因其奇异电子性质近来备受关注。此处我们将 TSM 态进一步推广至高对称性和高维度的赝狄拉克节球（PDNS）态，其能带交叠在费米能级形成二维闭合球面。PDNS 态的特征在于由多个相交 DNLs 构成的球形骨架，而 DNLs 之间的能带简并由弱相互作用近似维持。它展现出一些独特的电子性质和低能激发，例如不同于 DNPs 和 DNLs 的集体等离激元。基于晶体对称性，我们从理论上展示了两种可能的 PDNS 态类型，并确定了 32 个点群中形成 PDNS 态的所有可能由一对 1D 不可约表示构成的能带交叠。重要的是，我们发现应变 MH3（M= Y、Ho、Tb、Nd）和 Si3N2 分别是实现这两类 PDNS 态的候选材料。作为需高对称性维持的态，PDNS 半金属可被视为其他拓扑有隙和无隙态的“母相”。
引用
@article{arxiv.1803.05235,
title = {Pseudo Dirac Nodal Sphere: Unusual Electronic Structure and Material Realization},
author = {Jianfeng Wang and Yizhou Liu and Kyung-Hwan Jin and Xuelei Sui and Wenhui Duan and Feng Liu and Bing Huang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1803.05235},
year = {2018}
}
备注
10 pages, 3 figures, 1 table