二维蜂窝状氧硼烯：强各向异性与节线环转变
材料科学
2019-01-24 v2 介观与纳米尺度物理
计算物理
摘要
拓扑半金属的研究主要集中于重元素化合物，沿袭此前拓扑绝缘体的研究路径，而对轻元素材料的关注较少。然而，轻元素可忽略的自旋轨道耦合或许有利于实现拓扑能带特征。在此，我们利用第一性原理计算，提出了一种新的二维轻元素材料——蜂窝状氧硼烯（h-B2O），其具有非平庸拓扑性质。所提出的结构基于近期在 Al(111) 衬底上合成的蜂窝状硼烯 [Sci. Bull. 63, 282 (2018)]。与石墨烯或硅烯的氧化物不同，h-B2O 单层完全平整。我们系统研究了 h-B2O 的结构性质，发现其具有非常好的稳定性并表现出显著的力学各向异性。有趣的是，h-B2O 的电子能带结构在布里渊区 Y 点附近存在一个受镜面对称性保护的节线环。此外，在适度的晶格应变下，单个节线环可转变为两个分别贯穿布里渊区的环。转变前后的环由不同的 Z*Z 拓扑指数表征。我们的工作不仅预言了一种具有有趣物理性质的二维新材料，也为在二维轻元素体系中寻找新的拓扑相提供了另一种途径。
引用
@article{arxiv.1810.03009,
title = {Two-dimensional honeycomb borophene oxide: Strong anisotropy and nodal loop transformation},
author = {Chengyong Zhong and Weikang Wu and Junjie He and Guangqian Ding and Yi Liu and Dengfeng Li and Shengyuan A. Yang and Gang Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1810.03009},
year = {2019}
}
备注
7 figures, published on Nanoscale