基于第一性原理计算预测的拓扑半金属
材料科学
2016-06-30 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
我们综述了我们对三类拓扑半金属（TSMs）的理论预测，即狄拉克半金属（DSM）、外尔半金属（WSM）和节点线半金属（NLSM）。TSMs是不同于拓扑绝缘体的量子物质新态。其特征是费米面的拓扑稳定性，无论其是否包围能带交叉点（即狄拉克锥状能节点）。它们彼此之间通过节点点的简并度和动量空间分布来区分。实现这些引人入胜的拓扑量子态对基础科学和未来应用都极具挑战且至关重要。2012年和2013年，NaBi和CdAs分别被理论预测为DSM。它们于2014年的实验验证引发了针对TSMs的热门而深入的研究。随后对TaAs族中非磁性WSM的理论预测刺激了第二波浪潮，今年许多实验工作相继出现。2014年，一种三维碳晶体由于可忽略的自旋轨道耦合以及时间反演和空间反演对称性的共存而被提出为NLSM。尽管NLSM的最终实验确认仍然缺失，已有若干理论提案，包括我们提出的CuPdN。在最后部分，我们总结了TSMs的整个家族及其关系。
引用
@article{arxiv.1603.04744,
title = {Topological Semimetals Predicted from First-principles Calculations},
author = {Hongming Weng and Xi Dai and Zhong Fang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1603.04744},
year = {2016}
}
备注
A summary on Topological Semimetal, including three members and their relationship. Totally 58 pages and 26 figures. Manuscript finished at the beginning of January 2016