二维拓扑量子化学与拓扑材料目录
介观与纳米尺度物理
2024-11-15 v1 材料科学
摘要
我们将拓扑量子化学形式推广到层群，并应用其研究计算二维 (2D) 材料数据库 C2DB 和 MC2D 中 8,872 个条目的能带拓扑。分析发现 4,073 个拓扑非平凡或受阻原子绝缘体条目，包括 905 个拓扑绝缘体、602 个偶数电子拓扑半金属和 1,003 个受阻原子绝缘体。由此我们大幅扩展了已知二维拓扑或受阻材料库，超越了目前已知的几百种。我们进一步将材料分为四类：实验存在、稳定、计算剥离得到和不稳定。我们对若干选定新材料中出现的边缘态进行了详细分析，并编制了拓扑二维材料数据库 (2D-TQCDB)，包含本文研究的所有材料的能带结构和详细拓扑性质。此处开发的方法已实现为面向公众的新程序，旨在研究任意非磁性单层或多层二维材料的拓扑。
引用
@article{arxiv.2411.08950,
title = {Two-dimensional Topological Quantum Chemistry and Catalog of Topological Materials},
author = {Urko Petralanda and Yi Jiang and B. Andrei Bernevig and Nicolas Regnault and Luis Elcoro},
journal= {arXiv preprint arXiv:2411.08950},
year = {2024}
}
备注
167 pages, 21 figures, 28 tables. The Topological 2D Materials Database is available at https://www.topologicalquantumchemistry.org/topo2d/index.html . The new programs on the Bilbao Crystallographic Server is available at https://www.cryst.ehu.es/