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单对 III 型 Weyl 点半金属:以 BaNiIO$_6$ 为例

材料科学 2023-01-02 v1

摘要

在拓扑物理与自旋电子学中,实现具有最小非零 Weyl 点(WPs)数目且完全自旋极化的 Weyl 系统仍具挑战。本研究首次利用第一性原理计算与对称性分析证明,BaNiIO6_6 这一动力学与热力学稳定的半金属材料,在费米能级附近具有电荷数(C\cal{C})为 ±\pm2 且带 III 型能带色散的完全自旋极化单对 WPs(SP-WPs)。此外,完全自旋极化的 SP-WPs 在 (101\overline{1}0) 表面诱导出双螺旋费米弧。该半金属态与自旋极化 SP-WPs 对均匀应变(从 -10\% 到 +8\%)和在位 Hubbard-Coulomb 相互作用(从 0 eV 到 6 eV)均具有鲁棒性。当对 BaNiIO6_6 体系施加 +9% 或 +10% 均匀应变时,除两个 C=2\lvert{\cal{C}}\rvert=2 的 III 型 WPs 外,其在三维布里渊区中还会产生六个额外的 C=1\lvert{\cal{C}}\rvert=1 的 II 型 WPs。我们希望本研究能激励未来对 SP-WPs 半金属的探索。

关键词

引用

@article{arxiv.2212.14751,
  title  = {Single pair of type-III Weyl points half-metals: BaNiIO$_6$ as an example},
  author = {Guangqian Ding and Jianhua Wang and Zhi-Ming Yu and Zeying Zhang and Wenhong Wang and Xiaotian Wang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2212.14751},
  year   = {2023}
}