I_4/mcm-Si_48:理想的なトポロジカルノード線半金属【JST・京大機械翻訳】

Su Laiyuan; Li Shifang; Li Jin; He Chaoyu; Zeng Xu-Tao; Sheng Xian-Lei; Ouyang Tao; Zhang Chunxiao; Zhong Chao Tangand Jianxin

プレプリント

J-GLOBAL ID：202202206965258770 整理番号：22P0293216

I_4/mcm-Si_48:理想的なトポロジカルノード線半金属【JST・京大機械翻訳】

I4/mcm-Si$_{48}$: An Ideal Topological Nodal-Line Semimetal

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発行年： 2022年02月21日プレプリントサーバーでの情報更新日： 2022年02月21日
JST資料番号： O7000B 資料種別：プレプリント
記事区分：プレプリント発行国：アメリカ合衆国 (USA) 言語：英語 (EN)

トポロジカルセミメタル(TSM)は,それらのエキゾチックな物理的性質と大きな適用可能性のために,多くの注目を集めている。シリコンベースのTMSは,現在の半導体産業とのそれらの高い存在量,非毒性および自然適合性のため特に重要である。本研究では,Fermi準位での清浄なバンド交差を有する理想的な低エネルギートポロジーノードライン半金属(TNLSM)シリコン(I4/mcm-Si488)を,移動可能な強束縛およびDFT-HSE計算によって数千のシリコン同素体からスクリーニングした。生成エネルギー,フォノン分散,ab initio分子動力学および弾性定数の結果は,I4/mcm-Si48が良好な安定性を有し,いくつかの合成シリコン構造より安定であることを示した。対称性を解析することにより,I4/mcm-Si48のトポロジーノード線が鏡面対称性と反転,時間反転およびSU(2)スピン回転対称性によって保護され,ほぼ平坦なドラムヘッド様表面スペクトルが観察されることを明らかにした。さらに,I4/mcm-Si48は,エキゾチックな光電特性を示し,高いFermi速度(3.4λ≦4.36×10 ̄5m/s)を有するDiracフェルミオンは低エネルギー光子によって励起できる。本研究は,半導体互換高速光電デバイスにおける基礎研究と潜在的実用化のための有望なトポロジーノードライン半金属を提供した。【JST・京大機械翻訳】

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半導体結晶の電子構造 , 固体の機械的性質一般

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