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徐刚教授课题组在《计算材料学》发表综述文章
发布时间:2019-10-12

104日,《计算材料学》(NPJ Computational Materials)在线刊发了物理学院强磁场物理研究所徐刚教授课题组题为“The study of magnetic topological semimetals by first principles calculations”的特约综述文章。博士后邹金雨为论文第一作者,徐刚教授为通讯作者,博士后贺卓然参与相关工作。

磁性拓扑半金属是一种破坏时间反演对称性且在费米能级附近存在孤立的简并点或简并线的新型拓扑量子材料,其表面具有自旋极化的费米弧或鼓膜态等拓扑稳定的边界态。因其独特的反常霍尔效应、反常能斯特效应以及拓扑性质易受外磁场调控等特性,磁性拓扑半金属在电热输运、自旋电子器件等领域有巨大应用前景,相应的材料预测与合成是近年来广受关注的热点问题之一。

                                             


理论预测的磁性拓扑半金属材料的晶体结构

该综述文章从磁性空间群与第一性原理计算的角度,系统梳理了磁性拓扑半金属材料预测的最新进展。文章首先回顾了早期预言的磁性外尔半金属,比如烧绿石铱氧化物和HgCr2Se4,以及最近提出的Heusler化合物、Kagome层状材料和蜂巢格子GdSI等。随后着重探讨了两种磁性狄拉克半金属,即受第三类磁空间群保护的CuMnAs和受第四类磁空间群保护的EuCd2As2。同时还介绍了在自旋轨道耦合作用下依然稳定的磁性节点线半金属Fe3GeTe2LaClLaBr)。该论文的结尾还对磁性拓扑半金属未来的发展前景和研究方向进行了展望。

综述论文清晰地呈现了基于对称性分析的磁性拓扑半金属理论计算模拟的脉络,对后续的磁性拓扑材料预测以及磁性晶体拓扑材料的普适分类均具有重要的参考价值。同时,文中展示的磁性拓扑半金属材料对于实验寻找与合成具有重要的指导与借鉴意义。

该工作得到了国家重点研发计划和国家自然科学基金等项目支持。

论文链接:https://www.nature.com/articles/s41524-019-0237-5


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