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狄拉克-外尔半金属 CaAgBi 中可调的双型外尔点

材料科学 2026-05-15 v1

摘要

狄拉克-外尔半金属同时存在狄拉克费米子和外尔费米子,探索具有可调拓扑特性的候选材料对于实现拓扑自旋电子器件至关重要。在本工作中,基于第一性原理计算,我们提出 CaAgBi 是一种具有可调第一型和第二型外尔点的狄拉克-外尔半金属。除了先前报道的位于旋转轴上的三对狄拉克点外,我们的计算还揭示了分布在三个不同平面上的另外 18 对双型外尔点:kz=0k_z=0 平面内的第一型和 kz=±0.06982πck_z= \pm 0.0698\,\frac{2\pi}{c} 平面内的第二型。外尔点的手性以及表面费米弧的存在进一步证实了这些拓扑特征。此外,我们发现狄拉克点和外尔点的位置与湮灭可通过合金工程和外部应变进行调控。采用合金工程来调制外尔点的位置,揭示了第一型和第二型外尔点具有不同的湮灭浓度,这可能为外尔点调控提供新的实验策略。在拉伸双轴应变下,kz=0k_{z}=0 平面内的外尔点在 2.1%2.1\% 应变时沿 Γ\Gamma--M\mathrm{M} 路径湮灭,而 kz0k_{z}\neq 0 平面内的外尔点在 6%6\% 应变内依然保持稳定。这项工作为调控狄拉克/外尔相互作用提供了一个通用平台,其中自旋轨道耦合(SOC)驱动的合金调控和应变选择性工程为拓扑电子学开辟了新途径。

关键词

引用

@article{arxiv.2605.14557,
  title  = {Tunable Dual-Type Weyl Points in Dirac-Weyl Semimetal CaAgBi},
  author = {Shenghao Huang and Heng Gao and Hongfei Wang and Wei Ren},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2605.14557},
  year   = {2026}
}