新型二維拓?fù)浣^緣體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).pdf

1、拓?fù)浣^緣體，由于其呈現(xiàn)內(nèi)部絕緣態(tài)而表面導(dǎo)體態(tài)的特殊特性，在新型器件中具有很優(yōu)越的前景，已經(jīng)成為凝聚態(tài)物理和材料物理界的研究重點(diǎn)。近些年來，凝聚態(tài)理論和計(jì)算物理角度研究拓?fù)浣^緣體多數(shù)是研究設(shè)想材料是否具有特殊的拓?fù)湫颍热?Z2特征數(shù)。
　　本工作是驗(yàn)證設(shè)計(jì)具有Z2拓?fù)洳蛔兞康男滦屯負(fù)浣^緣體。首先，本工作研究了利用海爾曼-費(fèi)曼力的求解來計(jì)算聲子譜的相關(guān)算法。對于六角對稱性的晶體材料，還尤其利用了非對角矩陣拓展超胞的方法來增加所計(jì)算聲

2、子譜的精確度。計(jì)算聲子的工作為驗(yàn)證設(shè)想材料能否穩(wěn)定存在，進(jìn)而能否合成，提供了良好的基礎(chǔ)。其次，本工作設(shè)想了一種新型拓?fù)洳牧?△石墨缺。該材料與其他近似的同素異形體相比，能量較低，而且通過聲子譜驗(yàn)證是一種可以穩(wěn)定存在的材料。由于該材料具有空間反演對稱性，可以利用Z2特征數(shù)的算法來驗(yàn)證其拓?fù)湫再|(zhì)。通過Z2拓?fù)淞康挠?jì)算，驗(yàn)證了該材料是一種新型拓?fù)浣^緣體。除此之外，還利用了緊束縛模型來分析自旋軌道耦合效應(yīng)對能帶的影響，迸一步分析了該材料的拓?fù)湫?/p>