单层HfGeTe中的二维自旋轨道狄拉克点

二维材料中的狄拉克点一直是引人入胜的研究课题，石墨烯是最突出的例子。然而，包括石墨烯在内的现有二维材料中的狄拉克点容易受到自旋轨道耦合(SOC)的影响。在此，基于第一性原理计算和理论分析，我们提出了一族新的稳定二维材料——HfGeTe族单层，它们代表了首个在费米能级附近承载所谓自旋轨道狄拉克点(SDPs)的例子。这些狄拉克点的特殊之处在于它们仅在显著的SOC下形成，因此它们内禀地对SOC具有鲁棒性。我们证明，一对SDPs的存在由系统的非简单空间群对称性决定，这使得它们在各种类型的晶格应变下都非常稳定。狄拉克点周围的能量、色散和谷占据可以通过应变有效调控。我们构建了一个低能有效模型来刻画SDPs周围的狄拉克费米子。此外，我们发现该材料同时是一种二维Z2拓扑金属，其体态具有非平庸的Z2不变量，边界上存在自旋螺旋边缘态。通过计算的剥离能和力学性质，我们表明这些材料可以很容易地从现有的体材料中通过实验获得。我们的结果揭示了HfGeTe族单层是探索二维自旋轨道狄拉克费米子和新颖拓扑相的 promising 平台。