磁性杂质掺杂拓扑狄拉克半金属:Mn掺杂Cd3As2的电子结构

将狄拉克拓扑半金属(TSM)通过磁性杂质掺杂转变为外尔拓扑半金属相的前景,是TSM应用的核心。磁性杂质极化d能级产生的磁场具有尖锐的局域结构。磁性杂质在多大程度上与外加磁场作用相似,以及这种磁场对狄拉克TSM电子结构的影响,是本文的研究主题。研究团队展示了在稀合金范围内Mn杂质替代掺杂的块体Cd3As2的电子结构计算。准粒子GW(QSGW)从头算电子结构计算与k⋅p模型哈密顿量计算相结合。正如预期的那样,研究人员观察到在Mn掺杂后,狄拉克点分裂成外尔点对。研究还表明,Mn掺杂的Cd3As2的电子结构可以通过施加适当外部磁场的原始Cd3As2的电子结构来模拟。研究还探讨了不同磁场方向下块体Cd3As2电导率的一些特性。该工作的结果为基于能带结构调谐的独特器件功能提供了未来机会,这些功能在传统的磁性外尔TSM中尚未发现。

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