强关联狄拉克金属的理论预言

近年来，固体电子理论中研究最密集的对象是强关联体系和石墨烯。然而，石墨烯中的狄拉克能带由 $sp^{2}$ 电子构成，这些电子既不受强 Hubbard 排斥 $U$ 也不受强 Hund 规则耦合 $J$ 的影响，这在从狄拉克点推导新型相互作用诱导物理方面造成了某些局限。在此，我们提出 GaCu$_{3}$(OH)$_{6}$Cl$_{2}$（Ga 取代的 herbertsmithite）作为一种结合了狄拉克电子、强相互作用和阻挫磁性的关联狄拉克 - Kagome 金属。利用密度泛函理论 (DFT)，我们计算了其晶体学和电子性质，并观察到其在费米能级处具有对称性保护的狄拉克点。其多体物理极其丰富，可能存在电荷、磁性和超导不稳定性。通过结合多种多体方法，我们研究了可能的对称性降低相变，如 Mott-Hubbard、电荷或磁有序，以及非常规超导性，在该化合物中后者呈现 $f$ 波对称性。