卜坤博士在《Physical Review B》上发表学术论文

发布者:研究生与科研办公室发布时间:2023-06-12浏览次数:719

 拓扑半金属,包括Weyl半金属,Dirac半金属,以及节线(nodal line)半金属在费米能级附近具有拓扑非平庸的能带交叉点或者交叉线,是近年来凝聚态物理和材料科学中的前沿热点之一。纯碳材料因成键能力强,具有spsp2sp3三种杂化键,能形成丰富的结构,具有无限的可能性,在纯碳材料中亦存在有非常丰富的能带拓扑现象。

1983年,Hoffman等人[J. Am. Chem. Soc. 105, 4831 (1983)]报道了一个all-sp2杂化,并且碳原子能够形成完全十元环的cT16碳结构,长期以来cT16被认为是一个简单的金属相。我院卜坤博士与中科院物理所王建涛研究员合作,通过详细的第一性原理计算以及对称性指标分析表明,cT16碳结构是一个拓扑nodal line半金属,在布里渊区kz=0平面上有一个闭合节线环,几乎环绕整个kz=0平面,是目前发现的最大节线环,受到时间反演、空间反演以及镜面对称性的保护。将节线环投影到面,有几乎覆盖整个表面的鼓面状拓扑非平庸表面态,表明cT16是一个理想的拓扑节线半金属,有望成为进一步研究平带物理、强关联、超导等现象的平台。模拟的XRD表明cT16有可能在不锈钢衬底上的金刚石涂层中被合成。相关成果以“Topological nodal line semimetal with large nodal ring in an all-sp2 hybridized carbon network formed by all-ten-membered carbon rings”为题,发表在物理类知名期刊Physical Review B上,卜坤博士为该论文的第一兼通讯作者,我院为第一通讯单位。

文章链接:https://journals.aps.org/prb/abstract/10.1103/PhysRevB.107.245111