外尔半金属YCoC 2 的第一性原理研究

发布时间：2024-03-31 21:13

　　在现代凝聚态物理中,研究晶体材料的电子拓扑结构成为了过去十多年的一个全新的主题。这一切开始于拓扑绝缘体的发现,经过多年的研究现在焦点已经转移到了拓扑半金属。这里我们特别要提到的是Weyl半金属,在高能物理中我们用来描述Weyl费米子的有效哈密顿量为H_w=(?),其中(?)是泡利矩阵,(?)是晶体动量,其中各个方向的费米速度v给出了不同本征值的两类手征Weyl费米子,本文中我们要讨论的材料Y CoC₂就是这类拓扑半金属。首先文中介绍了我们使用的数值计算方法即第一性原理的理论框架,这主要有两部分:第一部分是基于密度泛函理论的第一性原理方法,第一性原理软件包vasp;第二部分就是基于wannier90构造的wannier哈密顿量的物理分析方法。本文的核心工作就是在这两个基础上展开的。通过第一性原理计算,我们提出非磁性无中心对称的材料YCoC₂是个同时拥有第一和第二类Weyl点的拓扑半金属。没有soc情况下,材料在布里渊区有一个nodeline,而且这个nodeline是由镜面保护的,打开soc后我们发现nodeline消失,同...

【文章页数】：44 页

【学位级别】：博士

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摘要
Abstract
第一章 拓扑物质导言
    1.1 一维体系
        1.1.1 SSH哈密顿量
        1.1.2 体系的色散关系与缠绕数
    1.2 二维体系
        1.2.1 整数量子霍尔效应
        1.2.2 Haldane模型
        1.2.3 Kane-Mele模型
    1.3 三维体系
        1.3.1 标准三维拓扑绝缘体-Bi2Se
        1.3.2 Weyl半金属基本概念
第二章 第一性原理计算的相关理论
    2.1 导言
    2.2 波恩-奥本海默近似
    2.3 Hartree-Fock近似
    2.4 密度泛函理论
    2.5 瓦尼尔函数
第三章 weyl半金属YCoC2

    3.1 晶体结构和计算细节
    3.2 能带结构
    3.3 mirror陈数和weyl点
    3.4 费米弧以及表面态
第四章 总结与展望
参考文献
个人简历
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致谢



本文编号：3944501