应变调控下Tl_(2)Ta_(2)O_(7)中的拓扑相变

作     者：徐诗琳 胡岳芳 袁丹文 陈巍 张薇 Xu Shi-Lin;Hu Yue-Fang;Yuan Dan-Wen;Chen Wei;Zhang Wei

作者机构：福建师范大学物理与能源学院福建省量子调控与新能源材料重点实验室福州350117 福建省先进高场超导材料与工程协同创新中心福州350117 福建师范大学碳中和研究院福州350007 福建师范大学化学与材料学院福州350007 

基　　金：国家自然科学基金(批准号:11974076) 光合基金A类(批准号:202302019222) 福建省自然科学基金重点项目(批准号:2021J02012) 福建师范大学碳中和研究院研究基金(批准号:TZH2022-05)资助的课题 

出 版 物：《物理学报》 (Acta Physica Sinica)

年 卷 期：2023年第72卷第12期

页      码：252-257页

摘      要：拓扑电子材料因为具有非平庸的拓扑态,所以会展现出许多奇异的物理性质.本文通过第一性原理计算对应变调控下的烧绿石三元氧化物Tl_(2)Ta_(2)O_(7)中的拓扑相变进行了研究.首先分析了原子轨道投影能带,发现体系费米能级附近O原子的(px+py)与pz轨道发生了能带反转,再构造了紧束缚模型计算得到体系的Z2拓扑不变量确定了其拓扑非平庸性,最后研究了表面态等拓扑性质.研究发现未施加应变的Tl_(2)Ta_(2)O_(7)是一个在费米能级处具有二次能带交叉点的半金属,而平面内应变会破缺晶体对称性进而使体系发生拓扑相变.当对体系施加-1%的压缩应变时,它会转变为狄拉克半金属;当对体系施加1%的拉伸应变时,体系相变为拓扑绝缘体.本研究对于在三维材料中调控拓扑相变有着较重要的指导意义,并且为低能耗电子器件的设计提供了良好的材料平台.

主 题 词：拓扑绝缘体 拓扑相变 狄拉克半金属 

学科分类：07[理学] 070205[070205] 0703[理学-化学类] 0701[理学-数学类] 0702[理学-物理学类] 

核心收录：

D　O　I：10.7498/aps.72.20230043

馆 藏 号：203122410...