中国科学院理论物理研究所Tiantian Zhang等研究了用解析和数值方法预测和理解堆叠kagome和蜂巢晶格拓扑状态的化学规则。
本文要点:
(1)
从最小五带紧束缚模型开始,作者将所有拓扑状态分为五组,这五组由层间和层内跳跃参数决定。结合该模型,作者设计了一种算法,在无机晶体结构数据库中获得了一系列实验合成的具有kagome和蜂巢层的拓扑半金属,即IAMX家族(IA =碱金属元素,M =稀土金属元素,X =碳族元素)。后续的高通量计算表明,IAMX家族材料都是节线半金属,在考虑自旋轨道耦合后它们将是Weyl半金属。为了进一步了解IAMX家族的拓扑结构,作者对高通量计算进行了详细的化学规则分析,包括结构的晶格常数、层内和层间耦合、键强度、电负性等,这些都与作者的紧束缚模型一致。
(2)
作者的研究提供了一种发现和调节堆叠kagome和蜂巢晶体拓扑性质的方法,并为研究拓扑超导体和轴子绝缘体等拓扑相关性质提供了候选方法。
参考文献:
L. Zhou, F. Yang, S. Zhang, T. Zhang , Chemical Rules for Stacked Kagome and Honeycomb Topological Semimetals. Adv. Mater. 2024, 2309803.
DOI: 10.1002/adma.202309803
https://doi.org/10.1002/adma.202309803