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磁性材料中对称性保护的节点与节线

介观与纳米尺度物理 2021-06-29 v2 强关联电子

摘要

电子能带色散中的节点(nodal-point)和节线(nodal-line)结构的特点是在布里渊区(BZ)特定角点或线上的高度简并。这些节点结构也可存在于磁有序材料中巡游电子的色散中,其对称群为称为磁空间群的反幺正群。在本工作中,我们提供了可承载自旋-1/2 费米子对称性保护节点/节线能带结构的磁空间群的完整列表,其中节点/节线上的简并由小共群(little co-groups)的不可约射影表示(IPReps)保证。我们的讨论限于磁点群包含时空反演操作 T~=IT\tilde T=\mathcal IT(空间反演 I\mathcal I 与时间反演 TT 的联合操作)的磁空间群,使得能带在 BZ 任意点至少二重简并。对于这些磁点群,我们提供了标记射影表示类的不变量,并对每一类计算了所有不等价 IPReps。从结果中我们挑选出所有支持高维(dd\geq4)IPReps 的群及相应表示类。然后我们列出具有高维(dd\geq4)IPReps 及其相应因子系统的小共群的高对称点和/或高对称线的磁空间群。讨论了候选材料的例子。

关键词

引用

@article{arxiv.2101.01733,
  title  = {Symmetry-protected Nodal Points and Nodal Lines in Magnetic Materials},
  author = {Jian Yang and Chen Fang and Zheng-Xin Liu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2101.01733},
  year   = {2021}
}