具有螺旋碳链的面心正交C6中的稳健外尔半金属相
材料科学
2021-08-17 v1
摘要
在碳同素异形体中探索拓扑相为实现基于碳材料的拓扑器件提供了一条引人入胜的途径。在此，利用第一性原理计算，我们提出了一种新颖的亚稳碳同素异形体，其具有由四边形环桥接的奇异螺旋碳链。这种具有sp2-sp3成键网络的独特结构结晶于非中心对称的面心正交(fco)晶格中，每个晶胞含六个原子，因此命名为fco-C6。fco-C6的显著稳定性通过声子谱、弹性常数和从头算分子动力学模拟得到证实。更重要的是，fco-C6展现出非凡的电子性质，在保持时间反演的外尔系统中具有最少数量的外尔点。对称性论证表明，外尔点必然位于高对称路径上，从而在动量空间中良好分离，表现出拓扑保护特征的稳健性。我们研究了投影在半无限(010)表面上的fco-C6的拓扑表面态。费米面上仅有非平庸费米弧，这有利于实验测量及在碳同素异形体中的进一步应用。
引用
@article{arxiv.2003.10648,
title = {Robust Weyl semimetallic phase in face-centered orthogonal C6 with helical carbon chains},
author = {Chao Zhang and Xian-Yong Ding and Li-Yong Gan and Yu Cao and Bing-Sheng Li and Xiaozhi Wu and Rui Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2003.10648},
year = {2021}
}
备注
6 pages, 4 figures