ultralight单层Li$_2$N中的III型Weyl半半金属
材料科学
2025-05-09 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
磁性有序与带拓扑之间的相互作用已成为发现具有深远物理学意义和下一代电子器件潜力的新型量子态的活跃研究领域。本文理论预测了单层LiN中一种新型III型Weyl半半金属( SHM)状态，独特地结合了磁性半金属性和III型Weyl导体特征。第一性原理计算揭示了单层LiN在费米能级附近具备完全自旋偏振且呈倾斜的Weyl锥，这由p轨道磁性驱动。这种现象源于对称性保护的能带交叉，具体而言是平坦价带与高度各向异性导带之间的交叉，导致III型Weyl费子子具有强烈的transport各向异性。构建了低能k·p哈密顿量，并发现相应的非平凡边缘态以捕捉LiN的拓扑本质。值得注意的是，尽管在-2%至4%的双轴应变范围内，该Weyl SHM相仍然稳健，同时在3.7%应变下，理想的III型Weyl费子子会与一条类似 ergodic surface同时出现，为探索相关电子现象提供了可行平台。我们的结果表明，LiN是实现异构III型Weyl SHM状态的可行候选物，为探索磁性、拓扑与平坦带物理之间的复杂相互作用开辟了新途径。
引用
@article{arxiv.2505.05340,
title = {Type-III Weyl Semi-Half-Metal in an Ultralight Monolayer Li$_2$N},
author = {Qingqing Li and Li Chen and Run-Wu Zhang and Botao Fu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2505.05340},
year = {2025}
}
备注
8 pages, 4 figures