拓扑半金属 CaSn3 的结构、弹性、电子、成键与光学性质
材料科学
2020-01-01 v1
摘要
拓扑 Weyl 半金属 CaSn3 属于 AuCu3 型立方结构，是从基础物理和潜在应用角度都值得研究的重要电子体系。本工作中，我们利用密度泛函理论详细研究了 CaSn3 的结构、弹性、力学、电子、成键、费米面和光学性质。对弹性常数与模量的综合研究表明，CaSn3 具有低水平的弹性各向异性、相当好的可加工性、离子与共价混合的成键特征、脆性以及较低 Debye 温度下的较高 Vickers 硬度。键布居分析支持了弹性参数所指示的成键性质。体电子能带结构揭示了清晰的半金属特征，在费米能级附近具有类 Dirac 锥色散特征。费米能级处电子态密度的赝能隙将成键峰与反成键峰分开，表明立方 CaSn3 具有显著的电子稳定性。费米面主要由类电子片层构成，仅含极少小型空穴袋。能带结构在 k 空间中相当各向同性。光学常数表现出有趣的特征。反射谱在涵盖红外到中紫外的宽光子能量范围内呈现几乎非选择性的行为。宽光谱范围内的高反射率使 CaSn3 成为合适的反射涂层材料。CaSn3 是紫外辐射的高效吸收体。折射率在红外到可见光范围内非常高。所有能量依赖的光学参数均表现出清晰的金属特征，并与底层体电子态密度计算完全一致。
引用
@article{arxiv.1912.12403,
title = {Structural, elastic, electronic, bonding, and optical properties of topological CaSn3 semimetal},
author = {M. I. Naher and S. H. Naqib},
journal= {arXiv preprint arXiv:1912.12403},
year = {2020}
}