过渡金属二磷属化物中具有II型狄拉克费米子的拓扑晶体绝缘体态
介观与纳米尺度物理
2019-11-18 v1
摘要
材料中拓扑与晶体对称性的相互作用可导致多种拓扑晶体绝缘体(TCI)态。尽管在实现其实验验证方面付出了巨大努力，迄今为止仅有PbSnTe被确认为镜面对称保护的TCI。在此，基于第一性原理计算结合对称性分析，我们在过渡金属二磷属化物RX家族中确定了旋转对称保护的TCI态，其中R = Ta或Nb，X = P、As或Sb。以TaAs为例系统，我们展示其低能带结构在无自旋轨道耦合(SOC)效应时由两类体节线组成。开启SOC会在能谱中打开连续能隙，并将系统驱动至对称保护的TCI态。在(010)表面，我们展示了在约300 meV的局域体能隙内存在旋转对称保护的非平庸狄拉克锥态。有趣的是，狄拉克锥具有倾斜的能量色散，在拓扑晶体绝缘体中实现了II型狄拉克费米子态。因此，我们的结果表明TaAs材料家族为探索旋转对称保护TCI中II型狄拉克费米子的独特物理提供了理想平台。
引用
@article{arxiv.1911.06544,
title = {Topological crystalline insulator state with type-II Dirac fermions in transition metal dipnictides},
author = {Baokai Wang and Bahadur Singh and Barun Ghosh and Wei-Chi Chiu and M. Mofazzel Hosen and Qitao Zhang and Li Ying and Madhab Neupane and Amit Agarwal and Hsin Lin and Arun Bansil},
journal= {arXiv preprint arXiv:1911.06544},
year = {2019}
}
备注
7 pages, 7 figures, Accepted for publication in Physical Review B (2019)