非常规材料：电子电荷中心与原子位置的不匹配
材料科学
2022-03-21 v3
摘要
在拓扑量子化学的工作中已构建了完整的能带表示（BRs）。每个 BR 可由实空间中 Wyckoff 位置上的局域轨道表达，或由动量空间中的一组不可约表示表达。本工作中，我们定义具有电子平均中心与原子位置不匹配这一共同特征的非常规材料。它们可被有效诊断为：其占据能带可表达为初等 BRs（eBRs）之和，但不是原子轨道诱导的 BRs（aBRs）之和。空位点上本质 BR 的存在由非零实空间不变量（RSIs）描述。"价"态可由 aBR 分解导出，非常规材料应具有未补偿的总"价"态。已通过第一性原理计算对非常规材料进行了高通量筛选。我们发现了 423 种非常规化合物，包括热电材料、高阶拓扑绝缘体、电子化合物、储氢材料、析氢反应电催化剂、电极与超导体。这些有趣性质与应用的多样性将在未来被广泛研究。
引用
@article{arxiv.2106.08035,
title = {Unconventional Materials: the mismatch between electronic charge centers and atomic positions},
author = {Jiacheng Gao and Yuting Qian and Huaxian Jia and Zhaopeng Guo and Zhong Fang and Miao Liu and Hongming Weng and Zhijun Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2106.08035},
year = {2022}
}
备注
10+354 pages, 11 figures