(纯计算)河北工业大学刘国栋/张小明/刘影团队Phys. Rev. B: 具有本征小自旋-轨道耦合能隙的拓扑节线电子化合物

本文研究了金属化合物ScAl作为一种三维电子化合物的拓扑电子结构。通过第一性原理计算，发现ScAl符合零维电子化合物的条件，其多余的电子占据了晶格中的3d Wyckoff位置。研究发现费米能级附近的电子能带主要来自这些多余的电子，并且在能带之间发生能带反转，形成一个以鼓面态为特征的节环。研究还建立了一个有效模型来表征节环，揭示了对称性保护机制。由于多余电子中的自旋-轨道耦合（SOC）相对较弱，SOC的加入在节环处引入了一个小能隙。此外，ScAl的拓扑和电子化合物特性对应变和掺杂等外部扰动具有鲁棒性。这项研究扩展了无机电子化合物家族，并突出了电子化合物化学和能带拓扑之间复杂的相互作用。