近日,九游平台(中国)物理与能源学院张薇教授团队探究了笼目晶格材料M3X2S2 (M = Rh, Ni; X = Sn, Pb)中的磁性以及非平庸拓扑相。笼目晶格材料作为探索包括磁相变,拓扑相变,量子自旋液体以及超导态等新奇拓扑物理的理想平台已被广泛的研究。具有可调节的磁性以及非平庸拓扑相的笼目晶格材料对理论研究以及实际应用来说都十分具有吸引力。该研究探索了笼目晶格材料M3X2S2 (M = Rh, Ni; X = Sn, Pb)的电子结构以及拓扑性质。研究结果表明,Rh3Sn2S2中的平带以及费米面附近尖锐的态密度峰导致其产生了巡游电子铁磁性。当处于铁磁态时,Rh3Sn2S2在不同的占据态下展示出外尔半金属相以及轴子绝缘体相。由于Rh的d轨道和Sn/Pb的s轨道杂化的不同,同构化合物Rh3Pb2S2展示出和Rh3Sn2S2不同的非磁性的狄拉克半金属相。与此同时,由于同构化合物Ni3Pb2S2比Rh3Pb2S2多三个电子,所以其展示出非磁性的弱拓扑绝缘体相。该研究为进一步探索与磁性相关的非平庸拓扑性质提供了理想的候选材料。
研究成果以“Magnetism and nontrivial topological phases in the kagome materials M3X2S2 (M = Rh, Ni; X = Sn, Pb)”为题发表于《PHYSICAL REVIEW B》。该论文署名单位为九游平台,我院博士生袁丹文为第一作者,张薇教授、张帅博士为通讯作者。该研究工作得到国家自然科学基金、福建省自然科学基金重点项目等项目资助。

Rh3Sn2S2中外尔点的分布和费米弧。
官网链接:https://journals.aps.org/prb/abstract/10.1103/f79k-t2tz
(物理与能源学院)
