宝鸡文理学院学报(自然科学版)2024,Vol.44Issue(3) :37-42,49.DOI:10.13467/j.cnki.jbuns.2024.03.006

Cu3NbTe4中高对称线上二次节点线声子

Quadratic nodal line phonons along high-symmetry lines in Cu3NbTe4

杨志勇 黄可欣 郭华 郑宝兵 常少梅
宝鸡文理学院学报(自然科学版)2024,Vol.44Issue(3) :37-42,49.DOI:10.13467/j.cnki.jbuns.2024.03.006

Cu3NbTe4中高对称线上二次节点线声子

Quadratic nodal line phonons along high-symmetry lines in Cu3NbTe4

杨志勇 1黄可欣 1郭华 1郑宝兵 1常少梅1
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作者信息

  • 1. 宝鸡文理学院物理与光电技术学院,陕西宝鸡 721016
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摘要

目的 明确固体材料中存在于高对称线上的二次节点线拓扑声子.方法 采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法得到声子谱,利用基于力常数构建的声子紧束缚哈密顿量计算材料的拓扑性质.结果 系统地研究了 Cu3NbTe4中存在的拓扑声子性质.在Cu3NbTe4声子谱的高频区发现了二次型的能带交叉.利用紧束缚哈密顿量计算了与第22声子带有关的所有节点和布里渊区R点附近的三维声子谱投影表示,这些二次节点线在布里渊区中形成了节点笼的形状.最后,计算了其在(010)平面投影的表面态和等频率表面弧.结论 证实了固体材料Cu3NbTe4中高对称线上二次节点线的存在,其清晰的表面态和等频率表面弧有助于实验上的观测.

Abstract

Purposes—To clarify the quadratic nodal line topological phonons along the high-sym-metry lines in solid materials.Methods—The first-principles calculations method based on density functional theory are used to obtain the phonon spectrum,and the phonon tight-binding Hamiltonian constructed based on force constants is used to calculate the topological properties of the material.Re-sults—The topological properties in Cu3NbTe4 are systematically studied.Quadratic band crossings are found in the high-frequency region of phonon spectrum in Cu3NbTe4.The tight-binding Hamilto-nian is used to uncover all nodes associated with the 22nd phonon band and calculate the three-dimen-sional representations of the phonon spectrum near the R point in the Brillouin zone.These quadratic nodal lines form the shape of a node cage in the Brillouin zone.Finally,the surface states and iso-fre-quency surface arcs projected on the(010)plane are calculated.Conclusions—The existence of quad-ratic nodal lines on the high-symmetry line of the solid material Cu3NbTe4 is confirmed,and its clear surface states and iso-frequency surface arcs are helpful for experimental observations.

关键词

第一性原理计算/Cu3NbTe4/二次节点线声子/表面态

Key words

first-principles calculations/Cu3NbTe4/quadratic nodal line phonons/surface states

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基金项目

陕西省自然科学基础研究计划资助项目(2022JM-001)

宝鸡文理学院研究生创新科研项目(YJSCX23YB35)

出版年

2024
宝鸡文理学院学报(自然科学版)
宝鸡文理学院

宝鸡文理学院学报(自然科学版)

影响因子:0.356
ISSN:1007-1261
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