随机取代诱导的拓扑相变

本文通过第一性原理计算研究了体相闪锌矿型 (Hg$_{1-x}$Zn$_x$)(Te$_{1-x}$S$_x$) 无序合金系列从拓扑非平凡态到平凡态的相变。随机化学无序采用相干势近似（Coherent Potential Approximation）进行处理。我们发现，尽管相变发生在最强无序区域（${x\approx 0.5}$），但它仍然表现为明确的布洛赫态，在体相无序材料的费米能级处形成清晰的狄拉克锥。计算得到的剩余电阻率张量证实了富 HgTe（${x<0.5}$）合金系列的拓扑非平凡态和富 ZnS（${x>0.5}$）合金系列的平凡态，其依据是离对角自旋投影分量表现出量子化行为，且独立于浓度 $x$。