单层 Cu$_2$Ge、Fe$_2$Ge 和 Fe$_2$Sn 中的二维拓扑半金属态
材料科学
2020-04-15 v1
摘要
近年来若干单层体系中拓扑半金属态的实验实现因其奇异量子现象与技术应用中极具吸引力。基于包含自旋轨道耦合的第一性原理密度泛函理论计算，我们在此探究了三种单层 CuGe、FeGe 和 FeSn 中截然不同的二维（2D）拓扑半金属态，它们同构于蜂窝状 Cu 或 Fe 晶格与三角形 Ge 或 Sn 晶格的组合。我们发现：（i）具有平面几何的非磁（NM）CuGe 单层展现有质量狄拉克节线；（ii）具有屈曲几何的铁磁（FM）FeGe 单层展现有质量 Weyl 点；（iii）具有平面几何和面外磁易轴的 FM FeSn 单层展现无质量 Weyl 节线。因此揭示出镜面对称性不能保护 NM CuGe 单层中的四重简并狄拉克节线，但可保持 FM FeSn 单层中的二重简并 Weyl 节线。我们的发现表明晶体对称性、磁易轴与能带拓扑的相互作用对于调控 CuGe、FeGe 和 FeSn 单层中的各类 2D 拓扑态至关重要。
引用
@article{arxiv.1911.06499,
title = {Two-dimensional topological semimetal states in monolayers Cu$_2$Ge, Fe$_2$Ge, and Fe$_2$Sn},
author = {Liangliang Liu and Chongze Wang and Jiangxu Li and Xing-Qiu Chen and Yu Jia and Jun-Hyung Cho},
journal= {arXiv preprint arXiv:1911.06499},
year = {2020}
}