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三维蜂窝材料中的拓扑半金属与绝缘体

强关联电子 2018-09-11 v1

摘要

半金属中导带与价带接触但不形成费米面,自石墨烯及其他二维蜂窝材料中 Dirac 物质的发现以来,因其反常性质而备受关注。在此我们引入一类三维蜂窝系统,其电子能带结构展现出多种具有 Dirac nodal lines 的拓扑半金属。我们表明这些 nodal lines 的数量与相互几何构型随底层晶格结构而变化。在大多数情况下,它们由时间反演与反演对称性的联合作用而稳定,并伴随拓扑保护的“鼓面”表面态。在体相中,这些 nodal line 系统在施加磁场时呈现朗道能级量子化与平带。在自旋轨道耦合存在下,这些拓扑半金属被发现有代表性地形成(强)拓扑绝缘体。这一对三维蜂窝系统电子能带结构的全面分类或可作为未来材料合成的指引。

关键词

引用

@article{arxiv.1803.04976,
  title  = {Topological semimetals and insulators in three-dimensional honeycomb materials},
  author = {Dennis Wawrzik and David Lindner and Maria Hermanns and Simon Trebst},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1803.04976},
  year   = {2018}
}

备注

16 pages, 21 figures