Na3Bi 中应变诱导的量子拓扑相变
材料科学
2017-08-15 v1
摘要
应变可作为调节材料晶体结构并进而改变其电子结构（包括拓扑性质）的有效工具。本文以 Na3Bi 为典型例子，通过第一性原理计算和 kp 模型证明，不同类型的应变可以诱导拓扑相变。例如，沿 h100i 轴的单轴应变可将室温下 Na3Bi 的 Dirac 半金属相调控为拓扑绝缘体（TI）相。静水压可使室温结构转变为具有 Fm-3m 对称性的新的热力学稳定相，伴随出现一种完美的抛物线型半金属，其导带和价带在费米能级上的 点精确单点接触，类似于 -Sn。此外，<100> 方向的单轴应变可将新的抛物线型半金属相调控为 Dirac 半金属，而 <100> 和 <111> 方向的剪切应变可将新的抛物线型半金属相转变为 TI。我们构建了 kp 模型以深入理解这些量子拓扑相变。最后，我们计算了有应变和无应变条件下 Fm-3m Na3Bi 的表面态，以验证这些拓扑相变。
引用
@article{arxiv.1708.04094,
title = {Strain-induced quantum topological phase transitions in Na3Bi},
author = {Dexi Shao and Jiawei Ruan and Juefei Wu and Tong Chen and Zhaopeng Guo and Haijun Zhang and Jian Sun and Li Sheng and Dingyu Xing},
journal= {arXiv preprint arXiv:1708.04094},
year = {2017}
}
备注
10 pages, 9 figures. (Email: [email protected])