【摘 要】
：
近年来,人们对量子材料的研究兴趣日益增加。拓扑半金属是从拓扑绝缘体延伸出来的一类具有非平庸能带拓扑的新奇量子材料,蕴含着深刻的物理以及广阔的器件应用前景。基于第一性原理计算,本论文研究了过渡金属磷族化合物,以及all-~2杂化的单斜碳结构中的拓扑半金属性质。过渡金属磷族化合物中具有多样的的金属,半金属,以及半导体行为。我们对单斜结构空间群为C2/c(C2h~6)的MP4（M=Cr,Mo,W）磷化物
【机 构】
：
中国科学院大学(中国科学院物理研究所)
【出 处】
：
中国科学院大学(中国科学院物理研究所)
论文部分内容阅读
近年来,人们对量子材料的研究兴趣日益增加。拓扑半金属是从拓扑绝缘体延伸出来的一类具有非平庸能带拓扑的新奇量子材料,蕴含着深刻的物理以及广阔的器件应用前景。基于第一性原理计算,本论文研究了过渡金属磷族化合物,以及all-~2杂化的单斜碳结构中的拓扑半金属性质。过渡金属磷族化合物中具有多样的的金属,半金属,以及半导体行为。我们对单斜结构空间群为C2/c(C2h~6)的MP4（M=Cr,Mo,W）磷化物的结构和电子性质进行了系统的第一性原理计算研究。声子谱计算证明了它们的动力学稳定性,详细的电子结构分析表明,CrP4是一个带隙为0.47 eV的间接带隙半导体,费米能级附近电子态主要由P原子的轨道贡献;MoP4是一个Dirac半金属,在Γ点有一个Dirac点,电子态主要由Mo的(9轨道贡献;WP4是一个拓扑节线半金属,在第一布里渊区内有一条闭合的节点线,电子态主要由W的(9轨道贡献。进而我们将这一系列化合物的电子性质同ⅤB,ⅦB以及ⅧB过渡金属磷化物相比较,发现从ⅤB-MP4到ⅧB-MP4化合物呈现一种从金属到半导体的变化趋势。这些结果为理解这类磷化物的电子性质提供了较全面的理论支撑。寻找新的拓扑物质态一直是凝聚态物理和材料科学研究中的热点问题。我们通过第一性原理计算,对CoAs3,RhAs3,以及RhSb3系列二元化合物的拓扑电子性质进行了系统的研究。当不考虑自旋轨道耦合时,在高对称Γ点有一个拓扑荷C=0的六重简并点,称之为“六重激发”,这一交叉点由一条价带和两条导带构成,受到时间反演,空间反演以及二重旋转对称性的保护。详细的能带以及基本能带表示分析表明,这一在Γ点处的六重能带简并主要来自金属原子的d轨道,基本能带表示为Ag@8c。当考虑自旋轨道耦合时,这一六重简并点变成了一个四重简并的Dirac点,拓扑荷依然是C=0。这些结果扩充了凝聚态物理中的拓扑费米子家族。拓扑节线半金属是一类新奇的量子材料,在第一布里渊区中能带交叉点形成连续的节点线。我们通过第一性原理计算,提出了一种all-~2杂化的单斜碳结构,空间群为C2/c(C2h~6),称之为bcm-C16碳结构。总能量计算表明,我们提出的bcm-C16碳结构与之前提出的bco-C16,bct-C16和oP16碳结构的能量稳定性相当甚至更好。详细的能带计算表明bcm-C16是一个拓扑节线半金属,在Γ点附近有一条闭合的节点线,受到空间反演和时间反演对称性的保护。当节点线投影到（001）面时,随终端面原子的不同,受到拓扑保护的鼓面状表面态可以在节点线内或外被观察到。我们进一步研究了外加应力对bcm-C16碳结构的电子性质的影响,沿着或者方向施加20%的应力时,节点线仍旧能保持住。我们又模拟了bcm-C16碳结构的X射线衍射谱,发现与之前爆炸物和烟灰中得到的实验数据符合地很好。我们的结果丰富了拓扑碳材料家族,并为以后的理论和实验研究提供了新的信息。
其他文献
传统惯性约束聚变（inertial confinement fusion,ICF）分为直接驱动和间接驱动两种方式。张杰院士提出的双锥对撞点火方案（double-cone ignition,DCI）综合了直接驱动和快点火方案,在对称放置的金锥内对燃料壳层进行压缩并使其喷出锥口对撞,再用加热激光提升温度,将压缩过程和加热过程分离以降低对内爆对称性的要求。本文首先介绍了一套解析计算和一维数值模拟相结合的
骨质疏松症（osteoporosis, OP）是一种以低骨量和微细结构恶化为特征的全身代谢性骨病，使个体骨折易感性增高。骨密度一直是临床诊断骨质疏松和预测骨折风险的金标准。然而，因为MRI技术组织分辨率高、无创、无辐射，并且可提供骨密度以外的骨质量信息，在骨质疏松病因、诊疗和骨折风险研究中越来越重要。与单独使用骨密度相比，磁共振波谱及水脂分离技术可准确量化骨髓脂肪成分，扩散加权成像通过评估骨髓组织
专业群的建设与发展，在教育资源共享、加快专业建设、推动职业院校可持续发展的同时，助力产业结构转型、生产技术提升、助力区域经济发展，实现行业企业、高职院校多方共赢。为此，“双高”背景下，高职院校智能制造专业群建设，要贯彻“双高计划”建设理念，根据区域经济和职业院校的发展需求，以智能制造产业链为依托，按照产业的实际现状和对专业教学的响应制定动态调整机制，适时动态调整专业设置、专业培养目标、人才培养模式
得益于高功率激光技术的进步,高能量密度物理的前沿不断向两个方向深入发展:基于大能量、长脉冲激光的物理和应用研究;基于高峰值功率、超短脉冲激光的物理和应用研究。利用长脉冲强激光和等离子体相互作用研究天体现象已经发展成为一个新的领域—实验室天体物理,其中的一个重要课题是磁化等离子体喷流的产生和准直机制。一般认为,磁场在其中扮演了重要的角色。利用实验室获得的强磁场有望揭示天文喷流中磁场发挥的作用。本文的
非晶合金,作为一种金属材料,又被称为“冻结的液体”。这是因为非晶合金形成于金属液体的急速冷却过程,它通过玻璃化转变继承了液体的结构,在固态时也能展现出液态的一些物理性质。与金属液体相同,非晶合金的原子结构虽然长程无序,但仍然具有短程有序的特征。这种短程序既包含了由原子堆积方式所代表的结构序,也包含了由组成元素分布所代表的化学序。认识高温金属液体中的序对理解非晶合金的序至关重要,它们不仅影响了金属液
生长在SrTiO3（001）上的单层FeSe薄膜（1 uc-FeSe/STO）因其显著的界面超导增强效应引起了人们广泛的关注。FeSe/STO体系的发现不仅为高温超导机理提供了理想的研究平台,同时也开拓了界面超导领域的新思路。然而,目前人们对于FeSe/STO界面的认识有限,尚未描绘出其超导增强的微观图像。基于此,我们以FeSe/STO为参考,从改变薄膜和更换衬底两个方向开展了本论文的对比研究工作
针对目前中国城市轨道交通存在的问题，提出了一种基于牵引供电技术的城市轨道交通牵引供电系统。论述了城市轨道交通的牵引供电系统，对接触网、第三轨进行了简要的介绍，并对三者的利弊进行了深入分析。有关部门需参照更多标准，以便各个城市根据自己的情况选择最适合的牵引供电模式。
二硫化钼作为过渡金属硫属化物是一种重要的二维材料,单层二硫化钼不仅是直接带隙半导体,同时也拥有优异的机械性能和化学稳定性,在微电子学等领域具有广阔的应用前景。单层二硫化钼的厚度仅为0.65 nm,其性质对表面和界面非常敏感,因此针对二硫化钼的应用研究离不开对其表面和界面特性的探索。二硫化钼表面的缺陷在很大程度上影响着二硫化钼的性能。目前二硫化钼中的缺陷可以通过电子显微镜或光学手段等进行探测,但这些
＜正＞2020年以来,青岛高新区财政金融部扎实贯彻青岛高新区工委、管委会决策部署,通过加强财源建设、全力培育企业上市、创新金融服务模式、深化国有企业改革等有力举措,推动区域财政平稳运行,金融服务体系更加健全,服务实体经济效果凸显,国有资产规模持续扩大,助力区域经济发展持续向好。
太赫兹辐射具有独特的透射与反射性、低光子能量带来的生物安全性、以及光子能量与分子振动或转动能级相匹配等特点,在安检、成像、通信、光谱检测、物性研究与调控等领域具有重要的应用前景。本论文的研究工作概述为两部分。第一部分内容为强场太赫兹辐射的产生与探测。强太赫兹源是太赫兹科学的关键之一。在强场太赫兹源中,利用飞秒激光泵浦铌酸锂晶体的倾斜波前方案较为普遍。这种太赫兹源的聚焦场强最高可达到数MV/cm。但