第二类拓扑狄拉克半金属：理论与材料预测（VAl3 家族）
介观与纳米尺度物理
2016-06-27 v1
摘要
在自旋-轨道化合物中发现狄拉克和外尔半金属态，使得在桌面实验中实现了基本粒子类似物。本文中，我们提出了三维第二类狄拉克费米子的概念，并在过渡金属二十面体化物大家族 MA3（M=V, Nb, Ta; A=Al, Ga, In）中识别出一种新的拓扑半金属态。我们展示了 VAl3 家族具有一对强烈洛伦兹破缺的第二类狄拉克节点，且每个狄拉克节点通过对称性破缺由四个手性电荷为 +/-1 的第二类外尔节点组成。此外，我们预测了 VAl3 中第二类狄拉克费米子产生的朗道能级谱，该谱与已知狄拉克半金属的谱截然不同。我们还展示了通过晶格畸变从第二类狄拉克半金属到二次外尔半金属或拓扑晶体绝缘体的拓扑相变。新的第二类狄拉克费米子、其新颖的磁输运响应、拓扑可调性以及大量化合物，使 VAl3 成为一个激动人心的平台，可用于在电学和光学输运、光谱学及基于器件的实验中探索与洛伦兹破缺狄拉克费米子相关的广泛拓扑现象。
引用
@article{arxiv.1606.07555,
title = {Type-II Topological Dirac Semimetals: Theory and Materials Prediction (VAl3 family)},
author = {Tay-Rong Chang and Su-Yang Xu and Daniel S. Sanchez and Shin-Ming Huang and Guoqing Chang and Chuang-Han Hsu and Guang Bian and Ilya Belopolski and Zhi-Ming Yu and Xicheng Xu and Cheng Xiang and Shengyuan A. Yang and Titus Neupert and Horng-Tay Jeng and Hsin Lin and M. Zahid Hasan},
journal= {arXiv preprint arXiv:1606.07555},
year = {2016}
}
备注
28 pages, 7 Figures