中國科學院理論物理研究所Tiantian Zhang等研究了用解析和數值方法預測和理解堆疊kagome和蜂巢晶格拓撲狀態的化學規則。
本文要點:
(1)
從最小五帶緊束縛模型開始,作者將所有拓撲狀態分為五組,這五組由層間和層內跳躍參數決定。結合該模型,作者設計了一種算法,在無機晶體結構數據庫中獲得了一系列實驗合成的具有kagome和蜂巢層的拓撲半金屬,即IAMX家族(IA =堿金屬元素,M =稀土金屬元素,X =碳族元素)。后續的高通量計算表明,IAMX家族材料都是節線半金屬,在考慮自旋軌道耦合后它們將是Weyl半金屬。為了進一步了解IAMX家族的拓撲結構,作者對高通量計算進行了詳細的化學規則分析,包括結構的晶格常數、層內和層間耦合、鍵強度、電負性等,這些都與作者的緊束縛模型一致。
(2)
作者的研究提供了一種發現和調節堆疊kagome和蜂巢晶體拓撲性質的方法,并為研究拓撲超導體和軸子絕緣體等拓撲相關性質提供了候選方法。
參考文獻:
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