Mg$_3$Bi$_2$ 中 II 型节线半金属的实现
材料科学
2017-11-28 v1
摘要
节线半金属 (NLSs) 代表了一种超越 Weyl 和 Dirac 半金属的新型拓扑半金属，因为它们在布里渊区中具有能带简并的闭合环或开放曲线。与 I 型和 II 型 Weyl 半金属的分类平行，节线半金属也有两种类型。传统的 NLS 相中，构成节线的两个能带在垂直于节线的任意方向上斜率符号相反，已在许多化合物中被提出并实现，而奇异的 II 型 NLS 则非常罕见。我们的第一性原理计算表明，MgBi 是一个在 附近具有单一 II 型节环的材料候选者。能带交叉靠近费米能级，且两个交叉能带在节环径向方向上的斜率同号，表明该节线具有 II 型特征。自旋轨道耦合仅在节点处产生很小的能隙（35 meV），并不会消除 MgBi 产生 II 型节线的能带色散。基于这一预测，我们合成了 MgBi 单晶，并确认了材料中 II 型节线的存在。我们的角分辨光电子能谱 (ARPES) 测量与我们的第一性原理结果吻合良好，从而确立了 MgBi 作为研究 II 型节线半金属奇异性质的理想材料平台。
引用
@article{arxiv.1711.09167,
title = {Realization of a Type-II Nodal-Line Semimetal in Mg$_3$Bi$_2$},
author = {Tay-Rong Chang and Ivo Pletikosic and Tai Kong and Guang Bian and Angus Huang and Jonathan Denlinger and Satya K. Kushwaha and Boris Sinkovic and Horng-Tay Jeng and Tonica Valla and Weiwei Xie and Robert J. Cava},
journal= {arXiv preprint arXiv:1711.09167},
year = {2017}
}