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具有 $C_2$ 旋转反常的拓扑晶体绝缘体

材料科学 2019-08-14 v2

摘要

基于第一性原理计算与基于对称性的指标分析,我们在一类 Zintl 化合物中发现了具有 C2C_2 旋转反常的拓扑晶体绝缘体(TCIs),包括 Ba3Cd2As4\mathrm{Ba}_{3}\mathrm{Cd}_{2}\mathrm{As}_{4}Ba3Zn2As4\mathrm{Ba}_{3}\mathrm{Zn}_{2}\mathrm{As}_{4}Ba3Cd2Sb4\mathrm{Ba}_{3}\mathrm{Cd}_{2}\mathrm{Sb}_{4}。由 C2C_2 旋转对称性与时间反演对称性 TT 共存所保护的非平庸能带拓扑,导致在垂直于旋转轴的顶面和底面上的一般动量处出现两个表面狄拉克锥。此外,沿由两个平行于旋转轴的侧面所形成的棱边,也有受保护的 (d2d-2) 维螺旋棱态。我们发展了基于威尔逊圈技术的方法来证明由 C2C_2 反常引起的这些表面狄拉克锥的存在并精确确定其位置,正如在研究这些 TCIs 中所展示的。螺旋棱态亦被计算。最后,我们表明外部应变可用于调控 TCI、强 Z2_2 拓扑绝缘体与平凡绝缘体之间的拓扑相变。

关键词

引用

@article{arxiv.1905.07253,
  title  = {Topological Crystalline Insulators with $C_2$ Rotation Anomaly},
  author = {Tan Zhang and Changming Yue and Tiantian Zhang and Simin Nie and Zhijun Wang and Chen Fang and Hongming Weng and Zhong Fang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1905.07253},
  year   = {2019}
}

备注

10 pages, 10 figures