由对称orphic对称性保护的二维拓扑半金属
介观与纳米尺度物理
2020-05-20 v1 材料科学
计算物理
摘要
二维(2D)能带交叉半金属(BCSMs)可用于构建一系列新型纳米器件,如超透镜和晶体管。我们发现,与先前提出的由非对称orphic对称性保护的二维本质BCSMs不同[Young et al., Phys. Rev. Lett. 115, 126803 (2015)],对称orphic对称性可以保护一类新型的鲁棒二维BCSMs。这类对称orphic对称性保护(SSP)的二维本质BCSMs在不破坏晶体对称性的情况下无法成对湮灭,而由偶然能带交叉引起的二维BCSMs则不然。通过群论分析,我们发现二维SSP BCSMs只能存在于四个层群布里渊区(BZ)的K(K')点,并确定非磁性二维FeB2为一个候选材料。有趣的是,非磁性二维SSP BCSMs可以具有单对能带交叉点(BCPs),而非磁性三维(3D)Weyl半金属(WSMs)至少具有两对能带交叉Weyl点。研究发现,单对BCPs对任意类型的应变都是鲁棒的。此外,我们的计算表明,本质二维SSP BCSMs可用于实现自旋织构的电场调控,因此是自旋电子器件的理想候选。
引用
@article{arxiv.2004.10072,
title = {Two-dimensional Topological Semimetals Protected by Symmorphic Symmetries},
author = {Wei Luo and Junyi Ji and Jinlian Lu and Xiuwen Zhang and Hongjun Xiang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2004.10072},
year = {2020}
}
备注
25 pages, 7 figures, PRB, Accepted