有机狄拉克电子体系α-(BEDT-TSeF)$_2$I$_3$的输运性质
介观与纳米尺度物理
2020-12-11 v2
摘要
鉴于-(BEDT-TSeF)I在低温（）下的绝缘行为，我们首先基于环境压力下30 K的晶体结构数据进行了第一性原理计算，并利用最大局域化Wannier函数构建了二维有效模型。作为该绝缘行为的可能成因，我们通过Hartree近似和矩阵近似研究电子态与输运系数，考察了在位库仑相互作用和自旋轨道相互作用（SOI）的效应。有限下的计算表明，由于在位库仑相互作用出现了自旋有序的质量狄拉克电子（SMD）。我们对-(BETS)I中存在SMD相时与SOI之间异常竞争效应感兴趣，并研究了它们对电子态与电导的贡献。SMD并非传统自旋序，但表现出自旋-谷霍尔效应。在自旋序能隙存在时，直流电阻率随降低而发散增大，并在低区呈现负磁阻。在此绝缘行为出现的上下电荷密度几乎不变。然而，若仅考虑SOI，态转变为拓扑绝缘体相，且在极低下电阻率因边缘导电而饱和。当同时考虑SMD与SOI时，自旋序能隙被SOI抑制，左右狄拉克锥中打开了大小不同的能隙。该相变导致微波电导率发生显著变化，如 discontinuous jump 与峰结构。
引用
@article{arxiv.2007.01067,
title = {Transport properties of organic Dirac electron system \alpha-(BEDT-TSeF)$_2$I$_3$},
author = {Daigo Ohki and Kazuyoshi Yoshimi and Akito Kobayashi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2007.01067},
year = {2020}
}