1651个磁空间群中能带结构的结构与拓扑
强关联电子
2018-08-07 v2 介观与纳米尺度物理
材料科学
摘要
磁有序晶体中电子的性质既从实现新型拓扑相（如磁性外尔半金属）的角度，也从创建节能存储器的应用角度引起了人们的兴趣。鉴于有1651个磁空间群（MSG），对磁性材料中对称性和拓扑的系统研究一直具有挑战性。在这里，通过使用允许能带结构的有效表示，我们获得了对所有三维MSG以及二维磁性材料相关的528个磁层群中自由电子的几个基本性质的系统描述。我们计算了与绝缘行为兼容的电子填充和能带连通性的约束。此外，通过与原子绝缘体对比，我们识别了由能带的对称变换所导致的能带拓扑，这仅由MSG决定。我们将我们的结果应用于识别在类似刺猬的磁性纹理的周期性排列中出现的拓扑半金属。
引用
@article{arxiv.1707.01903,
title = {Structure and Topology of Band Structures in the 1651 Magnetic Space Groups},
author = {Haruki Watanabe and Hoi Chun Po and Ashvin Vishwanath},
journal= {arXiv preprint arXiv:1707.01903},
year = {2018}
}
备注
(9 + 34) pages; 3 figures; (2+19) tables; v2: close to published version