《Chinese Physic B》发表研究生刘文荣关于单层B6O节点线研究新成果

2022-03-04

目前的一些理论工作说明了弱自旋轨道耦合(SOC)下的节点线能带交叉。然而,与三维情况类似,当考虑SOC时,这些材料中存在的节点线能带被破坏。有趣的是,有报道总结并分类了二维非中心对称系统中在具有SOC和时间反演不变性下存在能带交叉结构的所有可能的结构。根据本研究的预测,当材料具有适当的几何对称性时,考虑SOC时节点线能带交叉是稳定存在的。事实上,弱SOC材料,如Be2CBeH2和三层Na2CrBi,被认为是有趣的二维节点线材料。因此,寻找具有高稳定节点线能带的二维材料是一项更为重要的工作。

在本文中,我们通过第一性原理计算证明了具有显著能量稳定性和动力学稳定性的单层B6O具有节点线能带结构,即使考虑SOC的影响也能保持鲁棒性。与其他二维同素异形体的单狄拉克点相比,B6O的能带结构为椭圆狄拉克节点线,其费米速度为106 m/s,与石墨烯相同数量级。结合k·p模型计算和对称性分析,进一步解释了节点线带交叉现象。此外,还提出了B6O/h-BN结构,以在实验中实现单层B6O的狄拉克节点线特性。我们的结果不仅揭示了一种新的狄拉克节点线费米子物质,而且为实现新型低损耗器件提供了有前景的材料平台。

该工作发表在SCI期刊《Chinese Physic B》上,泰山学者特聘专家张昌文教授为通讯作者。本文获得泰山学者工程(No.ts20190939),国家自然科学基金(Grant Nos. 52173283, 62071200)和济南市“新高校20条”创新团队计划(Grant No. 2021GXRC043)的资助。

文章链接:https://doi.org/10.1088/1674-1056/ac4cba

20220304


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