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半Heusler型Na1-xCsxAlGe(0x1)合金能带反转结构的研究

王啸天 代学芳 贾红英 王立英 张小明 崔玉亭 王文洪 吴光恒 刘国栋

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半Heusler型Na1-xCsxAlGe(0x1)合金能带反转结构的研究

王啸天, 代学芳, 贾红英, 王立英, 张小明, 崔玉亭, 王文洪, 吴光恒, 刘国栋

Band inversion in half Heusler-type Na1-xCsxAlGe(0 x 1)

Wang Xiao-Tian, Dai Xue-Fang, Jia Hong-Ying, Wang Li-Ying, Zhang Xiao-Ming, Cui Yu-Ting, Wang Wen-Hong, Wu Guang-Heng, Liu Guo-Dong
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  • 采用第一性原理的计算方法,研究了全部由轻元素构成的半Heusler型NaAlGe合金中,掺杂元素对合金拓扑能带结构的影响. 发现利用同族的Cs元素掺杂替换Na元素,能够诱导Na1-xCsxAlGe合金的能带结构由原本正常带序(0 x 0.125)转换为反转带序(0.125 x 1). 基于对这一现象的深入讨论,我们提出在几乎没有自旋-轨道耦合作用的材料中,掺杂元素(Cs)是通过其离子半径的不同,进而影响晶格参数变化导致另外两种近邻原子间杂化作用发生变化,来诱导拓扑反带结构形成的.
    The influences of doping whit congeners on the band topology in half Heusler-type of NaAlGe alloys are investigated using the first-principles calculations. It is found that the Na1-xCsxAlGe alloys with a normal band order are converted into topological nontrivial phases when x is up to 0.125. We argue that it is the degree of hybridization between Al and Ge determine the band order at the Fermi level. The Na or Cs only plays a role of the valence electron contributor and influences the lattice parameter.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:51271071,11074160)、教育部新世纪优秀人才支持计划(批准:NCET-10-0126)、河北省应用基础研究计划重点基础研究项目(批准号:12965136D)、河北省高校百名优秀创新人才支持计划和河南省科技攻关计划项目(批准号:102102210037)资助的课题.
    • Funds: Project supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant Nos. 51271071, 11074160), the Ministry of Education Program for New Century Excellent Talents of China (Grant No. NCET-10-0126), 100 Excellent Innovative Talents Program of Hebei Province and Henan Province Science and Technology Research Project (Grant No. 102102210037).
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出版历程
  • 收稿日期:  2013-10-30
  • 修回日期:  2013-11-27
  • 刊出日期:  2014-03-05

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