Twelve Inequivalent Dirac Cones in Two-Dimensional ZrB2
在单层ZrB $_2$中费米能级附近存在12个不等价的狄拉克锥的理论证据。二维ZrB $_2$是一种机械稳定的d和p轨道化合物，具有独特的电子结构，具有来自不可约布里渊区高对称点的两个狄拉克锥，具有小的电子袋补偿。第一性原理计算表明，虽然一个锥是不敏感的晶格膨胀，第二锥消失的垂直Zr位置的小扰动。外部物理刺激下的内部对称破缺，以及SOC的相对论效应，能够选择性地去除狄拉克锥。一个合理的解释，在d-和p-轨道的混合，阐明了起源的狄拉克锥在一个平坦的结构中的罕见量。过渡金属d轨道的多功能性与B原子提供的蜂窝晶格相结合，产生了在二维材料中从未观察到的新特征。
2018-02-07 cond-mat.mtrl-sci
Dirac Cones at k=0 in Phononic Crystals
利用偶极和四极偶然简并，我们证明了二维声子晶体在k=0时表现出狄拉克锥色散。虽然狄拉克锥模式的等频表面是各向同性的，但这样的系统表现出“超各向异性”，这意味着沿着某些方向只允许横波，而沿着其他一些方向只允许纵波。在狄拉克点附近只允许一个模式，而不是两个，并且只需要两个有效参数，而不是四个，来描述色散。有效介质理论发现声子晶体在狄拉克点处的质量密度和1/C44都为零。数值模拟被用来证明在狄拉克点频率附近的不寻常的弹性波特性。
2011-12-08 cond-mat.mtrl-sci
Dirac cones and higher-order topology in quasi-continuous media
我们考虑经典波准连续介质中的狄拉克锥和高阶拓扑相（例如，光子晶体和声波晶体）。使用声波晶体作为原型的例子，我们重温了一些已知的系统在拓扑声学的研究。我们显示了各种狄拉克锥和高阶拓扑带隙的出现在同一主板通过调整系统的几何形状。我们提供了一个教学审查的基础物理和方法，通过散装边角对应，基于量子力学的指标，Wannier表示，填充异常，和分数角电荷。特别地，狄拉克锥理论和高阶拓扑被放在同一个框架中。这些例子和潜在的物理原理可以启发和有用的高阶拓扑超材料的未来研究。
2021-12-01 cond-mat.mtrl-sci
Possible Verification of Tilted Anisotropic Dirac Cone in α-(BEDT-TTF)_2 I_3 Using Interlayer Magnetoresistance
本文提出，在准二维有机化合物α-（BEDT-TTF）_2I_3中实现的层状狄拉克费米子系统中，利用层间磁电阻效应可以验证倾斜各向异性狄拉克锥的存在.利用解析的朗道能级波函数并假设电子局域隧穿，导出了理论公式。结果表明，当狄拉克锥的费米速度各向异性较小时，电阻率沿倾斜方向取最大值。描述了确定倾斜和各向异性参数的过程。
2009-01-26 cond-mat.mtrl-sci
Dirac Cone Protected by Non-Symmorphic Symmetry and 3D Dirac Line Node in ZrSiS
含有奇异准粒子的材料，如狄拉克和外尔费米子\cite{xu2015discovery,borisenko2015time,weng2015weyl,xu2015observation}，已经引起了物理和材料科学界的广泛关注。这些费米子是无质量的，并且在某些材料中显示出特殊的物理性质，例如磁迁移率和极大的磁阻\cite{liang2015ultrahigh,ali2014large,du2015unsaturated,shekhar2015large}。最近，已经预测存在表现出狄拉克锥\cite{PhysRevLett.115.036806,xie2015new,burkov2011topological,rhim2015landau}的线节点的新材料。在这里，我们显示与角度分辨的光电发射研究支持的\textit{ab initio}计算，高度稳定，无毒和地球丰富的材料，ZrSiS，具有电子能带结构，主机几个狄拉克锥，形成一个费米表面与狄拉克节点的菱形线。我们还实验表明，第一次，在ZrSiS的正方形Si晶格是一个很好的模板，用于实现新类型的二维狄拉克锥最近预测的Young和凯恩\cite{young2015dirac}和图像的一个不可预见的表面状态，出现接近二维狄拉克锥。最后，我们发现线性色散带的能量范围高达2.eV，高于和低于费米能级，远远大于任何已知的狄拉克材料迄今为止。这使得Z…
2015-09-02 cond-mat.mtrl-sci
Prediction of Anisotropic Single-Dirac-Cones in Bi${}_{1-x}$Sb${}_{x}$ Thin Films
Bi ${}_{1-x}$ Sb ${}_{x}$薄膜的电子能带结构可以作为温度、压力、化学计量比、膜厚度和生长取向的函数而变化。我们在这里展示了如何在Bi ${}_{1-x}$ Sb ${}_{x}$薄膜中构造不同的各向异性单狄拉克锥，以用于不同的应用或研究目的。为了预测各向异性单狄拉克锥，我们发展了一个迭代的二维双带模型，得到了一致的反有效质量张量和带隙，它可以用于具有非抛物色散关系的一般二维系统，如Bi ${}_{1-x}$ Sb ${}_{x}$薄膜系统.
2011-10-25 cond-mat.mtrl-sci
Dirac cones beyond the honeycomb lattice: a symmetry based approach
近年来，人们提出了几种具有无质量狄拉克费米子的新材料。然而，其中许多并不具有典型的石墨烯蜂窝晶格，这通常与狄拉克锥相关联。在这里，我们提出了这些不同的二维狄拉克系统的基础上的空间群的分类，并讨论我们的研究结果的上下文中的一个最小的两带模型。特别是，我们表明，无质量狄拉克费米子的出现可以归因于镜像对称的材料。此外，我们发现了几个新的狄拉克系统，有多达12个不等的狄拉克锥，并表明，这些可以实现（扭曲）双层。据此，我们得到了N= 1，2，4，6，8，12的SU（2N）谷对称性系统.我们的研究结果铺平了道路，工程不同的狄拉克系统，除了提供一个简单和统一的描述材料，从方形和$β$ -graphynes，Pmmn硼，TiB $_2$，磷烯，和各向异性石墨烯。
2016-01-11 cond-mat.mtrl-sci
An isolated Dirac cone on the surface of ternary tetradymite-like topological insulators
我们已经将对拓扑绝缘体的研究扩展到三元类碲铋矿化合物M2 X2 Y（M = Bi或Sb; X和Y = S、Se或Te），它们是众所周知的二元化合物Bi 2Se 3和Bi 2 Te 3的变体。我们的第一性原理计算表明，五个现有的化合物是强拓扑绝缘体的表面上的一个狄拉克锥。特别是，化学计量的Bi 2Se 2S，Sb 2 Te 2Se和Sb 2 Te 2S被预测在它们的自然解理表面上具有孤立的狄拉克锥。这一发现为拓扑输运机制的实现铺平了道路。
2012-05-15 cond-mat.mtrl-sci
Band Engineering of Dirac cones in Iron Chalcogenides
通过从头计算对铁硫属化合物Fe（Se，Te）进行能带工程，寻找拓扑表面态和Majorana束缚态的实现。提出的拓扑状态预计会发生非化学计量组成的表面狄拉克锥的问题，如无序散射和相关的电子状态之间的电荷转移必须得到解决。然而，这个表面狄拉克锥远高于费米能级。我们的目标是从理论上设计一种替代晶体，在这种晶体中，通过修改体材料而不干扰表面，使表面狄拉克锥向费米能级移动。超越传统的密度泛函理论（DFT），我们在混合基赝势框架下应用相干势近似（BEB-CPA）对Se位上的共取代进行了相空间扫描.我们已经确定碘作为一个有前途的候选人的内在掺杂。我们的具体建议是，FeSe $_{0.325}$ I $_{0.175}$ Te $_{0.5}$是一个非常有可能的候选人，在费米能量处显示出狄拉克锥，而不会引起强的无序散射。
2020-08-10 cond-mat.mtrl-sci
Phagraphene: A Low-energy Graphene Allotrope composed of 5-6-7 Carbon Rings with Distorted Dirac Cones
使用系统进化结构搜索，我们提出了一种新的碳同素异形体，phagraphene，代表penta-hexa-hepta-graphene，因为该结构由5-6-7个碳环组成。这种二维（2D）碳结构的能量低于大多数预测的2D碳同素异形体，因为它的sp2杂化和原子堆积密度与石墨烯相当。更有趣的是，phagraphene的电子结构扭曲了狄拉克锥。进一步证明了方向相关锥具有可调费米速度的抗外应变能力。
2015-06-16 cond-mat.mtrl-sci
Exploring interlayer Dirac cone coupling in commensurately rotated few-layer graphene on SiC(000-1)
研究了SiC（000-1）衬底上外延生长的少层石墨烯的倒易空间电子能带结构图像。除了观察石墨烯层的相称旋转角度之外，在费米边缘附近记录的k空间图像突出显示了由于相邻层的相对旋转而源自狄拉克锥的衍射的结构。两个石墨烯片之间的21.9°和27°旋转角负责可以用超晶格晶胞描述的周期性图案。由于布里渊区折叠，超晶格产生具有较小波矢量的狄拉克锥的复制品。
2018-06-18 cond-mat.mtrl-sci
Does Silicene on Ag(111) Have a Dirac Cone?
我们利用基于密度泛函理论的第一性原理计算，研究了Ag（111）表面硅烯中Dirac锥的存在性问题，得到了其能带结构.通过将超原胞布里渊区的能带结构展开为原胞的能带结构，然后投影到Ag和硅烯子系统上，证明了Ag（111）上硅烯中的狄拉克锥被破坏。我们的结果清楚地表明，在角分辨光电子能谱（ARPES）[P.Vogt等人，Phys.Rev.Lett. 108，155501（2012）]和扫描隧道光谱学（STS）[L. Chen等人，Phys.Rev.Lett. 109，056804（2012）]来自Ag基底而不是来自硅烯。
2013-02-23 cond-mat.mtrl-sci
Existence of Dirac cones in Brillouin zone of diperiodic atomic crystals according to group theory
我们已经考虑了弱自旋轨道耦合的非磁性材料，在两个非共线方向上是周期性的，在第三个正交方向上是有限的。在某些情况下，结合时间反演和晶体对称性的系统，允许狄拉克锥在倒易空间的某些点上存在。我们系统地研究了80个双周期群的布里渊区的所有点，找到了s=1/2狄拉克费米子存在的充分条件，并且给出了带与狄拉克锥顶点相交的条件.相反，完全线性色散是禁止的轨道波函数属于二维不可约表示（不可代表）的小群，不满足某些群论条件，在本文中给出。我们的结果说明了一个紧约束的例子。
2015-10-30 cond-mat.mtrl-sci
g-SiC6 Monolayer: A New Graphene-like Dirac Cone Material with a High Fermi Velocity
具有狄拉克锥的二维（2D）材料已经被许多独特的性质所吸引，即，载流子的有效质量接近于零，费米速度为1000，这为高性能电子器件提供了很大的可能性。在这项工作中，使用第一性原理计算，我们预测了一种新的狄拉克锥材料的碳化硅与新的化学计量，命名为g-SiC 6单层，它是由sp2杂化与石墨烯类结构。详细的计算表明，g-SiC 6具有优异的动力学、热稳定性和机械稳定性，并且其力学和电学性质仍然是各向同性的。最令人感兴趣的是，g-SiC 6单层的费米速度是迄今为止碳化硅狄拉克材料中最高的。g-SiC 6的Dirac锥可以通过面内单轴应变和剪切应变来控制，这有望在电子学和光电子学中实现直接应用。此外，我们还发现了具有类似SiC 6单层结构的AB 6（A，B = C，Si，Ge）化合物，它们都具有动力学稳定性和Dirac锥，并计算了它们的费米速度.鉴于这些新型碳化硅单层膜的优异性能，这是一种有前途的二维材料，为进一步探索潜在的应用。
2021-02-09 cond-mat.mtrl-sci
A simple rule for finding Dirac Cones in Bilayered Perovskites
我们提出了一个寻找固体中Dirac锥电子态的简单规则，即忽略那些对特定电子带不活泼的晶格原子，通过将单位晶胞中的等效原子团视为准原子来寻找具有s-和p-束缚的二维（2D）类石墨烯准原子晶格.以CsPbBr $_3$和Cs $_3$ Bi $_2$ Br $_9$双层膜为例，用密度泛函理论（DFT）计算证明了该规则的有效性和通用性.我们证明了这两种双层膜在费米能级附近都有狄拉克锥，并揭示了它们相应的费米速度可以高达$\sim$ 0. 2 $\times$ 10 $^6$ m/s.这使得这些新的2D层状材料在制造新的超快离子电子器件方面非常有前景。
2019-05-17 cond-mat.mtrl-sci
Influences of spin-orbit coupling on Fermi surfaces and Dirac cones in ferroelectric-like polar metals
基于第一性原理计算和k .p有效模型，报道了具有P63 mc对称性的类铁电六方极性金属的物理性质，这些性质与具有空间反转对称性的常规金属不同.极性金属（如三元LiGaGe和元素极性金属Bi）的费米面上存在自旋织构，六重转动轴上的偶然狄拉克锥上存在自旋-动量锁定，这是由于自旋-轨道耦合和极性空间群中缺乏反转对称性造成的。这种效应在自旋轨道电子学中有潜在的应用。在LiGaGe中也预测了狄拉克点。
2019-02-25 cond-mat.mtrl-sci
Direct Evidence of Interaction-Induced Dirac Cones in Monolayer Silicene/Ag(111) System
硅烯，类似于石墨烯，是一种单原子厚的二维硅晶体，预计将共享石墨烯的许多显着特性。硅烯的弯曲蜂窝结构，以及其增强的自旋轨道耦合，赋予硅烯与石墨烯相比具有相当大的优势，因为硅烯中的自旋分裂态是可调的与外场。尽管低能狄拉克锥态是硅烯原始层中所有新量子现象的核心，但当硅烯生长或支撑在衬底上时，这些关键态是否能够存活的问题仍然存在激烈的争论。本文报道了在Ag（111）衬底上生长的单层硅烯中直接观察到的狄拉克锥。通过对硅烯（3x 3）/Ag（111）的角分辨光电子能谱测量，我们发现在Ag（111）的第一布里渊区边缘存在六对狄拉克锥，而不是在硅烯（1x 1）的第一布里渊区K点预期的六对狄拉克锥。我们的结果清楚地表明，不寻常的狄拉克锥结构起源于原始的硅烯单独，但从硅烯（3 × 3）和Ag（111）衬底的组合效应。这项研究确定了通过两种不同成分的相互作用产生的一种新型狄拉克费米子的第一例。我们在硅烯/Ag（111）中对狄拉克锥的观测为研究二维硅体系中的量子现象和新应用开辟了一个新材料平台。
2015-03-21 cond-mat.mtrl-sci
Create Dirac Cones in Your Favorite Materials
实现圆锥线性色散，称为狄拉克锥，最近开辟了令人兴奋的机会，利用无质量载流子的特殊传输特性的高性能设备。当前流行的一个很好的例子是大量研究的石墨烯，一种单原子层状石墨。它不仅为凝聚态和材料科学领域的狄拉克物理学提供了一个原型，而且为各种奇异现象提供了一个游乐场。与此同时，人们尝试了许多途径来寻找下一个“石墨烯”。尽管有这些努力，到目前为止，仍然没有简单的指导方针来预测和设计材料中的这种无质量粒子。在这里，我们提出了一个理论配方，以创建狄拉克锥到任何人最喜欢的材料。该方法允许定制的属性，如各向异性和数量，在任何有效的一个频带的二维晶格。我们证明了我们的理论的有效性与两个例子上的正方形晶格，一个"不太可能"的候选人主办狄拉克锥，并表明，石墨烯样的低能量电子结构可以实现。该方法可以通过引入空位、取代或插层等方式应用于实际材料中，也可以推广到光子晶体、分子阵列和冷原子系统中。
2013-03-20 cond-mat.mtrl-sci
Coexistence of topological Dirac fermions in the surface and three-dimensional Dirac cone state in the bulk of ZrTe$_{5}$ single crystal
虽然关于ZrTe $_{5}$中电阻率异常的长期争论已告一段落，但其电子能带结构的确切拓扑性质至今仍是一个谜。理论计算预测，块体ZrTe $_{5}$是一个弱或强的三维（3D）拓扑绝缘体。然而，角分辨光电子能谱和输运测量清楚地证明了3D狄拉克锥态的体积中的价带和导带之间的小质量间隙。通过对ZrTe $_{5}$单晶的磁化强度和磁输运的测量，我们发现了由拓扑表面态产生的螺旋自旋织构和与体相三维Dirac锥态相关的手征异常.这意味着ZrTe $_{5}$是一种新型的3D拓扑绝缘体，在其体隙态中具有无质量的狄拉克费米子激发。然而，在材料科学中没有已知的3D拓扑绝缘体在其绝缘体块中保持线性能带色散。除了能带拓扑之外，从电阻率和霍尔测量中还可以明显看出，通过控制杂质和缺陷，电阻率中的异常峰可以移动到低得多的温度（$T$ $<$ 2 K）。
2016-08-24 cond-mat.mtrl-sci
Tilted Dirac cones and topological transitions in strained kagome lattices
本文在含自旋轨道耦合的紧束缚模型中研究应变对笼目晶格的影响，发现单轴应变可产生倾斜狄拉克锥，并通过SOC打开能隙使平带具有非平凡Z2拓扑，证明中等应变可调控各向异性狄拉克能带及拓扑相变。
2023-02-28 cond-mat.mtrl-sci
Exotic Dirac Cones on the Band Structure of $α$-STF$_2$I$_3$ at Ambient Temperature and Pressure
准二维分子半金属导体$α$ I $_3$与$α$ I $_3$是同构的，后者具有独特的能带结构，在高压下表现为狄拉克锥的零带隙态，而前者的能带结构由于所有施主位的严重无序而一直难以捉摸.为了解释$α$ -STF $_2$ I $_3$的能带结构，提出了一种基于296 K和1 bar下观察到的原子参数的理论方法。结果表明，STF盐在常压和常温下都具有Dirac锥的能带结构，这将有助于进一步的实验研究.利用扩展的Hückel方法，我们证明了$α$ I $_3$的Dirac点关于时间反演不变动量（TRIM）对称排列.这种新颖的狄拉克锥，其中的导带和价带之间的能量差具有相当大的各向异性，澄清在TRIM的波函数的奇偶性。我们提出了目前的$α$ -STF $_2$ I $_3$的电导率测量，预计将显示出大的各向异性作为本狄拉克电子的特征。
2020-01-08 cond-mat.mtrl-sci
Experimental evidence of monolayer AlB$_2$ with symmetry-protected Dirac cones
单层AlB $_2$由两层原子层组成：蜂窝状硼化物和三角形铝。与体相相比，单层AlB $_2$被预测为具有高临界温度的超导体。在这里，我们证明了单层AlB $_2$可以通过分子束外延在Al（111）上合成。我们的理论计算表明，单层AlB $_2$主机几个狄拉克锥沿$Γ$ -M和$Γ$ -K方向，这些狄拉克锥的晶体对称性的保护，从而抵抗外部扰动。通过角分辨光电子能谱测量证实了单层AlB $_2$的异常电子结构。这些结果可能会激发进一步的研究兴趣，探索二维材料中狄拉克费米子和超导性相互作用所产生的奇异性质。
2020-04-23 cond-mat.mtrl-sci
Realization of intrinsically broken Dirac cones in graphene via the momentum-resolved electronic band structure
基于能带展开的概念，提出了一种区分能量-动量关系和能量-晶体动量关系的能带结构表示方法。这种动量分辨的能带结构提供了更好的理解的物理过程，需要在动量空间中的波函数的信息，并提供了一个很好的描述角分辨光电子能谱学（ARPES）光谱与仍然信息丰富的能带结构。遵循这种方法，我们证明了石墨烯中的狄拉克锥在动量空间中本质上是破碎的，并且可以用比原始晶胞小的概念晶胞来描述。这种隐藏的自由度可以通过ARPES实验作为缺失的权重来测量，缺失的权重可以通过线性和圆偏振光探测手性和Berry相位来恢复。有了能量-动量关系，我们提供了另一种理解的检索的动量强度，即检索的动量强度是辅助的末态的属性，而不是直接从狄拉克锥。所揭示的破碎的狄拉克锥和由晶格提供的动量为设计先进的纳米器件提供了有趣的成分。
2018-04-12 cond-mat.mtrl-sci
Dirac cones in Two-dimensional Borane
我们介绍了二维硼烷，一个单层材料的BH化学计量比，有前途的电子性质。我们表明，根据密度泛函理论计算，二维硼烷是半金属的，与两个相关的狄拉克锥满足费米能量$E_f$。圆锥的曲率低于石墨烯，因此更接近理想的线性色散。其结构由氢原子连接到每个硼原子的褶皱三角硼网络形成，可以理解为扭曲的氢化硼化物（Science \textbf{350}，1513（2015））。化学键分析表明，硼层的网络是由离域的四中心两电子$σ$键。最后，我们提出高压合成二维硼烷是一条可行的途径。
2017-11-27 cond-mat.mtrl-sci
Carbon-Rich Carbon Nitride Monolayers with Dirac Cones: Dumbbell C4N
二维（2D）氮化碳材料在能量收集、能量存储和环境应用中起着重要作用。最近，提出了一种新的碳氮化物，2D聚苯胺（C3 N）[PNAS 113（2016）7414-7419]。基于这种C3 N单层膜的结构模型，我们提出了两种新的氮化碳单层膜，命名为哑铃（DB）C4 N-I和C4 N-II。利用第一性原理计算，我们系统地研究了这两种材料的结构、稳定性和能带结构。与其他氮化碳单层相比，DB C4 N单层中C/N原子的轨道杂化是sp3。值得注意的是，两个DB C4 N单层的能带结构在K点处具有狄拉克锥，并且它们的费米速度与石墨烯的费米速度相当。这使得它们成为高速电子器件中应用的有前途的材料。利用紧束缚模型，我们解释了狄拉克锥的起源。
2016-12-10 cond-mat.mtrl-sci
Designing a family of 2D kagome monolayer $B_{18}S_{8}$, $B_{18}S_{8}H_{2}$, $B_{18}S_{6}X_{2}$ (X=Cl,Br,I) with tunable Dirac cones and high Fermi velocity
Wuhan University of Technology（武汉理工大学）
本文通过
2026-03-03 cond-mat.mtrl-sci
Constructing a Large Variety of Dirac-Cone Materials in the Bi${}_{1-x}$Sb${}_{x}$ Thin Film System
我们从理论上预测，可以在Bi ${}_{1-x}$ Sb ${}_{x}$薄膜中构建各种Dirac-cone材料，并且我们在这里展示如何构建具有各种波矢各向异性的单Dirac-cone材料、双Dirac-cone材料和三Dirac-cone材料。这些不同类型的狄拉克锥在电子器件设计、量子电动力学和其他领域都有着特殊的意义。
2011-11-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantum Hall effect in multilayered massless Dirac fermion systems with tilted cones
报道了在多层无质量Dirac费米子系统$α$ -（BEDT-TTF）$_2$ I $_3$中首次观测到的Shubnikov-de Haas（SdH）振荡和量子化霍尔电阻.通过接触带电将空穴注入固定在聚萘二甲酸乙二醇酯（PEN）衬底上的薄晶体中。检测到SdH振荡的相位被Berry相位$π$修改，强烈表明在该系统中载流子掺杂是成功的。我们成功地用这种台阶探测到了二维狄拉克费米子系统的本质--量子霍尔效应。在该器件中，有效掺杂层的数量被检查为两个。我们发现，有效层之间的相关性在QHE中起着重要的作用。
2012-11-14 cond-mat.mtrl-sci
Enhancements of the 3/2 and 5/2 frequencies of de Haas-van Alphen oscillations near the Lifshitz transition in the two-dimensional compensated metal with overtilted Dirac cones
本文研究了二维补偿金属中在Lifshitz跃迁附近的de Haas-van Alphen（dHvA）振荡。我们采用紧束缚模型$α$ -（BEDT-TTF）$_2$ I $_3$，其中实现了无质量的狄拉克费米子.当在$α$ -（BEDT-TTF）$_2$ I $_3$中沿$y$ -轴施加高于$P\simeq 0.2$ kbar的单轴压力$(P)$时，包围过倾斜狄拉克点的一个电子袋变成两个电子袋，即，Lifshitz转换发生，而孔袋不改变拓扑。我们表明，对应于$3/2$和$5/2$领域的孔袋的傅立叶分量是有害的增强的压力区域的Lifshitz转变发生。这种现象将在二维过倾斜狄拉克费米子的Lifshitz跃迁附近观察到。
2020-10-26 cond-mat.mtrl-sci
Strain-induced Dirac cone-like electronic structures and semiconductor-semimetal transition in graphdiyne
利用第一性原理计算结合紧束缚近似，发现石墨炔中存在应变诱导的超导-半金属相变。结果表明，随着双轴拉伸应变的增加，石墨炔的带隙从0.47 eV增加到1.39 eV，而随着单轴拉伸应变的增加，带隙从0.47 eV减小到几乎为零，并观察到Dirac锥状电子结构.单轴应变引起石墨二炔电子结构的变化是由于几何对称性破缺导致能带简并度提高。公开了石墨二炔在应变下的性质与石墨烯的性质显著不同。
2012-11-14 cond-mat.mtrl-sci
Anomalous heat flow in 8-$Pmmn$ borophene with tilted Dirac cones
我们解析地建立了硼（B）的二维同素异形体之一8- \textit{Pmmn}硼化物中的反常横向热流。该同素异形体的分散体包含一对各向异性和倾斜的狄拉克锥，其通过将2D \textit{B}片置于强烈的圆偏振照明下而被隔开。狄拉克色散中的间隙导致有限的贝瑞曲率和连接的反常霍尔效应。在热电的情况下，这表现为垂直于温度梯度的热流-热霍尔效应。伴随的霍尔热导率的定量计算揭示了依赖于固有的各向异性和狄拉克锥的倾斜。此外，通过使用魏德曼-弗朗茨定律估计纵向热导率，我们还概述了计算热霍尔角的步骤，该热霍尔角测量这种横向热过程的生成效率。最后，我们触及热整流的想法，其中的异常热的流动方向反转通过一个简单的开关的入射光的偏振和感兴趣的热逻辑电路。
2018-06-07 cond-mat.mtrl-sci
Orbit- and Atom-Resolved Spin Textures of Intrinsic, Extrinsic and Hybridized Dirac Cone States
结合第一性原理计算和自旋及角分辨光电子能谱测量，我们确定了二维拓扑绝缘体Bi（111）双层和三维拓扑绝缘体Bi 2 Se 3或Bi 2 Te 3界面系统中三种不同Dirac锥态的螺旋自旋织构.发现Bi_2Se_3或Bi_2Te_3表面态的本征狄拉克锥、Rashba效应诱导的Bi双层态的外征狄拉克锥以及前两态之间的杂化狄拉克锥的自旋织构是相同的。进一步的轨道和原子分辨分析表明，s和pz轨道有一个顺时针（逆时针）自旋旋转与上（下）狄拉克锥的等能轮廓相切，而px和py轨道有一个额外的径向自旋分量。狄拉克锥态可能位于不同的原子层上，但具有相同的自旋纹理。我们的研究结果表明，狄拉克锥态的独特自旋织构是自旋轨道耦合的一个标志性性质，与拓扑结构无关。
2014-04-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Dirac Cones and Minigaps for Graphene on Ir(111)
利用角分辨光电子能谱学研究了在Ir（111）衬底上外延生长的具有良好结构质量的石墨烯。它清楚地显示了一个狄拉克锥，狄拉克点只在费米能级以上稍微移动。由重叠的石墨烯和Ir（111）表面晶格产生的莫尔条纹施加超周期势，从而产生狄拉克锥复制品和能带结构中的小型间隙的开口。
2009-02-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Generation of Multiple Dirac Cones in Graphene under Double-periodic and Quasiperiodic Potentials
研究了双周期和准周期超晶格势作用下石墨烯中新Dirac锥的产生。我们首先表明，双周期的潜力产生的狄拉克锥零星，丢番图方程，尽管事实上，双周期的潜力也是周期的，以前的研究预测连续出现的锥。零星的外观是由于石墨烯的色散关系仅在能量截止之前是线性的。然后，我们表明，准周期势产生新的狄拉克锥密集与它的密度依赖于能量。我们还将上述预言推广到具有不同线性色散截止能量的狄拉克电子的其它材料。
2013-06-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Observation of an anisotropic Dirac cone reshaping and ferrimagnetic spin polarization in an organic conductor
石墨烯中无质量狄拉克费米子之间的库仑相互作用在各向同性狄拉克点周围是无屏蔽的，导致对数速度重整化和锥重塑。在对称性较低的狄拉克材料中，具有倾斜轴的各向异性锥，库仑相互作用可以提供更多的奇异现象，这些现象尚未在实验中发现。在这里，使用选址核磁共振，我们发现一个不均匀的锥重塑伴随着带宽减少和出现亚铁磁性的倾斜狄拉克锥上的电荷排序的边缘在有机化合物。基于重整化群方法和哈伯德模型的理论分析表明，这些观测结果分别是库仑相互作用的长程和短程部分的直接结果。锥重塑和带宽重整化，以及这里揭示的新的磁性，可以是普遍存在的，对许多狄拉克材料至关重要。
2016-09-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Anisotropy of Dirac cones and van Hove singularity in an organic Dirac fermion system
我们提出了一种实验方法来研究层状导体中电子结构的面内各向异性。在该方法中，我们测量层间磁阻作为面内磁场取向的函数。我们将其应用于有机狄拉克费米子系统a-（BEDT-TTF）_2I_3，实验确定了各向异性狄拉克锥的取向。结果表明，在静水压力作用下，狄拉克锥椭圆恒能轮廓的长轴从晶体a轴向b轴倾斜约-30度。此外，我们观察到的范霍夫奇点（这是一个鞍点的带色散）在30-40 K以上或以下的狄拉克点的签名。估计鞍点的脊线几乎平行于晶体b轴。
2018-10-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Does the Dirac Cone Exist in Silicene on Metal Substrates?
根据我们的第一性原理计算，在Ir，Cu，Mg，Au，Pt，Al和Ag衬底上的硅烯外延的Dirac锥的缺席，由于一个强大的带杂化被揭示是一个共同的特点。然而，通过在硅烯和金属基底之间插入碱金属原子，可以有效地恢复硅烯的破坏的狄拉克锥的线性或抛物线色散，从而提供了一个机会来研究硅烯的有趣性质，而无需进一步从金属基底转移硅烯。
2014-05-27 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Evolution of Band Topology by Competing Band Overlap and Spin-Orbit Coupling: Twin Dirac Cones in Ba$_3$SnO as a Prototype
以反钙钛矿Ba $_3$ SnO为原型材料，从理论上论证了能带反转和自旋轨道耦合（SOC）之间的竞争如何导致能带拓扑的非平凡演化.一个关键的观察是，当带反转占主导地位的SOC，出现“双”狄拉克锥的能带结构。由于双狄拉克锥，该带显示出非常特殊的结构，其中一个双晶的上锥不断地转变为另一个双晶的下锥。有趣的是，带反转和SOC的相对尺寸在这一系列的反钙钛矿A $_3$ EO中通过A（Ca，Sr，Ba）和/或E（Sn，Pb）原子的取代来控制。对一个有效模型的分析表明，双狄拉克锥的出现是普遍的，这使得我们的论证成为寻找由竞争带反转和SOC引起的奇异能带结构的一个有希望的出发点.
2017-05-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Split Dirac cones in HgTe/CdTe quantum wells due to symmetry-enforced level anticrossing at interfaces
我们描述了HgTe/CdHgTe量子阱的临界和接近临界厚度的狄拉克态的精细结构，并证明了由界面反转不对称驱动的狄拉克锥尖端之间的反交叉间隙的形成。通过结合对称性分析、原子计算、k-p理论和界面项，我们得到了能谱的定量描述，并提取了界面混合系数。狄拉克锥的零磁场分裂可以在研究磁输运现象、回旋共振、拉曼散射或太赫兹辐射吸收等方面得到实验证实。
2014-11-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Observation of anisotropic Dirac cones in the topological material Ti2Te2P
三维系统中的各向异性体Dirac（或Weyl）锥是一类具有倾斜Dirac（或Weyl）锥的材料，它们破坏了Lorentz不变性，因此近年来引起了人们的广泛关注。相反，对拓扑材料中各向异性表面狄拉克锥的研究却很有限，而狄拉克锥对载流子迁移率的贡献是各向异性的。利用角分辨光电子能谱和第一性原理计算，揭示了辉碲铋矿材料Ti_2Te_2P在布里渊区（001）面上的各向异性表面狄拉克色散.我们观察到在布里渊区M点处的准椭圆费米口袋，形成各向异性表面狄拉克锥。我们的计算的Z2指数证实，该系统是拓扑非平凡的多个拓扑相在同一材料。此外，观测到的体带形成的类螺旋线特征使该系统具有丰富的拓扑结构。
2022-09-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Role of Velocity Field and Principal Axis of Tilted Dirac Cones in Effective Hamlitonan of Non-Coplanar Nodal Loop
本文研究了单组分分子导体[Pd（dddt）_2]中的节线，以理解非共面环上的倾斜狄拉克锥。在以前的工作[J。87，113701（2018）]，基于我们的第一原理能带结构计算，在节环上的相应狄拉克点处计算圆锥的速度，这是一种用2 x 2矩阵导出有效哈密顿量的新方法。然而，节线上的狄拉克锥仅在对称点处完全再现。在本文中，我们表明，我们的改进方法很好地再现了所有的狄拉克锥的合理行为和一个非常小的能量色散的6~meV之间的狄拉克点。利用导带和价带间能隙函数的主轴，给出了速度沿节线的变化。此外，使用这样的有效哈密顿量计算的状态密度接近的化学势和轨道磁化率。
2020-09-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Narrow-Sense Type-III Dirac Cones and Additional Flat Lines on a Honeycomb Lattice with Anisotropic Next-Nearest-Neighbor Hoppings
Faculty of Education, Kumamoto University（熊本大学教育学部）；Department of Material Science, Graduate School of Science, University of Hyogo（兵库大学理学研究科物质科学系）
本文通过调节各向异性次近邻跃迁，在单轨道蜂窝晶格紧束缚模型中实现了狭义III型狄拉克锥，其临界点两侧存在I、II型狄拉克锥，且该模型还存在与狄拉克点能量重合的额外平线，可用于探索非常规热力学特性。
2026-11-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Superstructure-induced splitting of Dirac cones in silicene
二维材料的原子尺度工程可以制造出具有丰富物理和化学性质的器件。外部周期性电势可以实现对材料的电子能带结构的操纵。典型的系统是3x 3-硅烯/Ag（111），其具有衬底诱导的周期性调制。最近的角分辨光电子能谱测量揭示了在Ag（111）的布里渊区边界处的六个狄拉克锥对，但它们的起源仍然不清楚[Proc.Natl.2004]。Acad. Sci. USA 113，14656（2016）]。我们利用线性二色性角分辨光电子能谱、紧束缚模型和第一性原理计算揭示了这些狄拉克锥主要来自于独立硅烯的K（K '）点处的原始锥。自支撑硅烯的狄拉克锥分裂的外部周期性的潜力，起源于衬底覆盖层的相互作用。我们的结果不仅证实了3x 3-silicene/Ag（111）体系中Dirac锥的起源，而且为二维材料的电子结构调控提供了一条强有力的途径.
2019-01-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Single Dirac-Cone State and Quantum Hall Effects in Honeycomb Structure
蜂窝晶格系统具有四种类型的狄拉克电子，对应于自旋和谷自由度。我们考虑一个只包含一种无质量电子和三种有质量电子的态，我们称之为单狄拉克锥态。我们分析了在这种状态下的量子霍尔（QH）效应。我们对Chern数和spin-Chern数作了详细的研究。我们明确了石墨烯中发现的非常规QH效应的起源。我们还证明了在磁场中，单Dirac锥态可以具有任意大的自旋陈数。反铁磁过渡金属氧化物在电场作用下或具有反铁磁有序结构的硅烯在电场作用下都会产生这种状态。
2013-08-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Anisotropic carrier mobility of distorted Dirac cones: theory and application
本文从理论上研究了具有畸变狄拉克锥的半金属在纵向和横向声声子散射下的本征载流子迁移率。得到了载流子迁移率的解析表达式。它表明，倾斜显着降低的流动性。然后将该理论应用于8B-Pmmn硼氢化物和硼氢化物（全氢化硼氢化物），两者都具有倾斜的狄拉克锥。在室温下，8B-Pmmn硼化物中的载流子迁移率都高于石墨烯。对于borophane，尽管其超高的费米速度，载流子迁移率低于在8B-Pmmn由于其较小的弹性常数下的剪切应变。
2017-04-27 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
On the nature of the spin polarization limit in the warped Dirac cone of the Bi2Te3
拓扑保护表面态中电子自旋极化的大小是自旋电子学应用中的一个重要参数。为了分析Bi $_2$ Te $_3$薄膜中的扭曲自旋织构，我们结合角度和自旋分辨光电发射实验与理论\textit{ab initio}计算。在费米能级附近的拓扑保护Dirac锥态中，我们发现了\textit{in-plane}自旋极化率高达$\sim$ ~ 45%.狄拉克锥态的费米面发生了翘曲，显示出$\sim$ ~ 15%的\textit{out-of-plane}自旋极化.这些研究结果是在定量协议与专门的模拟发现电子密度的狄拉克锥离域的第一个五重层与自旋反转发生在表面原子层。
2012-10-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Disappearance of the Dirac cone in silicene due to the presence of an electric field
采用二维离子哈伯德模型作为描述硅烯在衬底诱导的电场作用下的电子结构的简单基础，采用相干势近似计算了半填充时的零温相图和相应的光谱函数.我们发现，任何程度的破缺诱导的电场导致的硅烯结构失去其狄拉克费米子特性，从而提供了一个简单的机制狄拉克锥的消失。
2014-03-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electrically tunable multiple Dirac cones in thin films of (LaO)2(SbSe2)2 family of materials
自从石墨烯和拓扑绝缘体被发现以来，二维Dirac物理因其在基础物理和器件应用中的重要性而引起了凝聚态物理的极大兴趣。能够控制狄拉克锥的性质，如带隙和费米速度，对于各种新现象的发生和下一代电子器件的发展至关重要。基于第一性原理计算和解析有效模型，我们提出了一个新的狄拉克系统，该系统在具有外部栅电压的（LaO）2（SbSe 2）2族材料的薄膜中具有八个狄拉克锥。该系统的优点在于它的可调谐性：无隙狄拉克锥的存在，它们的位置，费米速度和各向异性都可以通过实验上可行的栅极电压来控制。我们确定层相关的自旋织构诱导的自旋轨道耦合作为潜在的物理原因的狄拉克锥在这个系统中的可调谐性。结果表明，在该体系中引入磁化，可以诱导出具有高陈氏数的电调谐量子反常霍尔效应。
2015-10-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Comment on the "Create Dirac Cones in Your Favorite Materials", by Chia-Hui Lin and Wei Ku (arXiv:1303.4822)
最近，Lin和Ku \cite{lin}发表了一篇论文，其中作者提出了一个非常有趣的想法，通过引入空位，取代或嵌入等杂质诱导CDW态，从而在原本不具有狄拉克点的材料中设计狄拉克点。在这篇评论中，我们想解释的狄拉克点在这样的工程结构的对称性参数的外观。
2013-03-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Unusual change in the Dirac-cone energy band upon two-step magnetic transition in CeBi
我们进行了角分辨光电子能谱（ARPES）的CeBi经历了两步反铁磁（AF）转变与温度。软X射线ARPES揭示了CeBi（以及LaBi）在体布里渊区的X点处的反转能带结构，而LaSb具有非反转能带结构。CeBi上的低能ARPES揭示了与体带反转相关的顺磁相中的Gamma点处的Dirac-cone带。另一方面，在T = 25 K进入第一AF相时出现双Dirac-cone带，而在T = 14 K的第二AF转变以下恢复单Dirac-cone带。目前的结果表明，CeBi的反铁磁性和拓扑表面状态之间的复杂的相互作用。
2019-10-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
One-dimensional flat bands and Dirac cones in narrow zigzag dice lattice ribbons
本文研究四条最小宽度锯齿形骰子晶格带，揭示其零磁场下一维狄拉克锥与平带的三种组合，并在半磁通量子垂直磁场下观测到完全收缩能谱及紧凑 AB 笼。
2023-04-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Dirac Fermions in Blue-Phosphorus
我们提出了在磷烯中可以设计出具有四配位磷原子的狄拉克锥。关键是通过$sp^2$组态在能量上分离面内轨道（$s$、$p_x$和$p_y$）和面外轨道（$p_z$），产生相应的$σ$和$π$特征狄拉克锥，然后淬灭后者。作为原理验证的研究，我们实现了$σ$ -字符狄拉克锥在氢化/氟化磷与蜂窝晶格。所得到的狄拉克锥位于$K$点，具有轻微的各向异性，沿$Γ$ K/KM方向的费米速度分别为石墨烯的0.91/1.23倍，并且对空穴保持良好的线性，直到$\sim$ 2 eV. $σ$型狄拉克锥的一个实质性优点是可以方便地通过面内应变调节狄拉克能隙。我们的研究结果为基于Dirac材料的高性能电子器件的开发铺平了新的道路。
2014-11-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Chiral honeycomb superstructure, parquet nesting, and Dirac cone formation in Cu-intercalated 2H-TaSe2
在过渡金属二硫属化物TaSe $_2$中嵌套一个对称的手性蜂窝结构，在单粒子激发谱中产生狄拉克锥异常。然而，良好定义的狄拉克点的形成似乎是由2D等离子体上的有效散射阻碍。
2010-03-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Graphyne: Hexagonal network of carbon with versatile Dirac cones
我们研究了α，β和γ graphyne，一类石墨烯同素异形体与碳三键，使用第一性原理密度泛函方法和紧束缚计算。我们发现石墨炔具有多样的狄拉克锥，这是由于碳三键在电子和原子结构中的重要作用。碳三键调制有效的跳跃矩阵元素并反转它们的符号，导致α石墨炔中具有反转手性的狄拉克锥、β石墨炔中狄拉克点的动量移位和γ石墨炔中能隙的切换。此外，三键提供了吸附原子的化学吸附位点，可以打破亚晶格对称性，同时保持平面sp2-键合网络。石墨炔的这些特性为碳基二维材料及其衍生纳米结构的电子应用开辟了新的可能性。
2013-03-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
