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基于第一性原理计算的 Chevrel 相材料中的拓扑态

材料科学 2022-08-02 v3

摘要

Chevrel 相材料构成一类通式为 AxMo6X8A_x{\rm Mo}_6X_8AA = 金属元素,XX = 硫族元素)的三元钼硫族化合物。种类繁多的 AA 原子使得该家族成员众多,并带来许多可调的物理性质,如超导性、热电性与离子导电性。在本工作中,我们通过第一性原理计算进一步发现了这些材料中多种非平凡能带拓扑态。具有时间反演对称性的化合物,如 BaMo6S8{\rm BaMo}_6{\rm S}_8SrMo6S8{\rm SrMo}_6{\rm S}_8Mo6S8{\rm Mo}_6{\rm S}_8,在 R3ˉR\bar{3}P1ˉP\bar{1} 相中均为拓扑绝缘体;而处于铁磁态的 EuMo6S8{\rm EuMo}_6{\rm S}_8R3ˉR\bar{3} 相中为轴子绝缘体,在 P1ˉP\bar{1} 相中为平庸绝缘体。这表明 AA 离子的改变可调制化学势、晶格畸变与磁有序,从而为影响拓扑态及其他性质提供了独特途径。我们希望本工作能激发对 Chevrel 相材料的进一步研究,以发现更有趣的现象,如拓扑超导态与 Majorana 模。

关键词

引用

@article{arxiv.2205.07281,
  title  = {Topological States in Chevrel Phase Materials from First-principle Calculations},
  author = {Shuai Zhang and Shiyu Peng and Xi Dai and Hongming Weng},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2205.07281},
  year   = {2022}
}