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三维石墨炔作为一种拓扑节线半金属

介观与纳米尺度物理 2018-05-23 v2

摘要

我们研究了三维 ABC 堆叠(菱方)石墨炔的电子能带结构,这是一种近期制备出的新型平面碳同素异形体。利用第一性原理计算,我们表明该系统是一种节线半金属,其导带与价带在动量空间中的一个闭合环处相交。我们推导了最小紧束缚模型以及以 4×44\times 4 矩阵形式给出的低能有效哈密顿量。该节线由一个非平庸的卷绕数保护,并确保了有限厚度 slab 中拓扑表面态的存在。掺杂系统的费米面呈现出一种奇特的、自相交的沙漏结构,这与先前提出的节线半金属中的环面或管状形状截然不同。尽管构型简单,三维石墨炔提供了不同于任何其他碳同素异形体的独特电子性质。

关键词

引用

@article{arxiv.1804.01838,
  title  = {Three-dimensional graphdiyne as a topological nodal-line semimetal},
  author = {Takafumi Nomura and Tetsuro Habe and Ryota Sakamoto and Mikito Koshino},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1804.01838},
  year   = {2018}
}

备注

6 pages, 5 figures