The Dirac bands and flat bands are difficult to coexist because they represent two extreme ends of electronic properties. However, in this paper, we propose a carbon-Kagome-lattice (CKL) family based on first-principles calculations, and the coexistence of Dirac and flat bands are observed in this series of three-dimensional carbon structures. The flat bands are originated from the orbital interactions of the Kagome lattices, while the Dirac bands are related to the carbon zigzag chains. A tight-binding model is used to explain the various band structures in different CKLs. The coexistence of flat and Dirac bands around the Fermi level implies that CKL structures maybe can serve as superconductors. In addition, electronic properties of the thinnest CKL slabs, only consisting of benzene rings, are studied. Flat bands are found in the band spectra of the two-dimensional structures, and split into spin-up and spin-down bands because of strong correlated effect in the case of hole doping.
Sumanene monolayer of pure carbon: a two-dimensional Kagome-analogy lattice with desirable band gap, ultrahigh carrier mobility and strong exciton binding energy
Evidence for Emergent Kagome Spin Configuration with Concomitant Transverse and Longitudinal Spin-Glass Freezing in the Chemically Ordered M-type Hexaferrite BaFe12O19
磁系统中的阻挫效应传统上被研究考虑预先存在的高温顺磁相的无序或晶格几何形状。我们在这里提出的证据出现的几何挫折作为温度的函数，由于自旋倾斜的长程有序（LRO）的亚铁磁（FMI）相的BaFe 12 O 19（BFO），M型六角铁氧体的巨大的技术应用。BFO的中子散射和磁化率的研究结果表明，第一次出现的高度简并kagome自旋组态的基面自旋分量的BFO与伴随的自旋的横向和纵向分量的冻结导致两个自旋玻璃转变共存的LRO FMI相。我们的研究结果模拟了集中海森堡系统的理论预测，即使在BFO挫折的来源是晶格的几何形状，而不是网站的混乱。我们相信，我们的研究结果将刺激理论研究，以解开物理学的自旋玻璃过渡LRO系统由于新兴的几何挫折，一个方面，至今仍未探索。我们也相信，这项工作将鼓励进一步的实验研究，在寻找低温自旋玻璃转变（s）在LRO相的各种六角铁氧体，甚至其他LRO磁性化合物的自旋排列在三角形，烧绿石和尖晶石晶格没有任何替代无序。
Large anomalous Hall effect in the kagome ferromagnet LiMn$_6$Sn$_6$
由于晶格几何形状、电子相关性和能带拓扑之间可能的相互作用，可果美磁体被认为具有许多奇异的物理性质。在这里，我们报告了大的异常霍尔效应在可果梅铁磁体LiMn $_6$ Sn $_6$，它具有居里温度为382 K和容易平面沿可果梅晶格。在低温下，$ρ_{xz}$和$ρ_{yx}$的不饱和正磁阻和普通霍尔系数的符号相反表明系统中电子和空穴共存。在$σ_{xy}^A$中观察到380 $Ω^{-1}$ cm $^{-1}$或0.44 $e^2/h$/Mn层的大的本征反常霍尔电导率。该值明显大于其它$R$ Mn $_6$ Sn $_6$（$R$ =稀土元素）戈薇化合物中的值。能带结构计算显示了几个能带交叉，包括在K点的自旋极化狄拉克点，接近费米能。计算的本征霍尔电导率与实验值吻合较好，并在费米能级附近出现一个极大值。我们将LiMn $_6$ Sn $_6$中大的反常霍尔效应归因于靠近费米能级的能带交叉。
Coexisting Kagome and Heavy Fermion Flat Bands in YbCr$_6$Ge$_6$
Sungkyunkwan University（成均馆大学）；Seoul National University（首尔大学）；Yale University（耶鲁大学）；National Synchrotron Light Source II, Brookhaven National Laboratory（美国国家同步辐射光源二号，布鲁海文国家实验室）；Pohang Accelerator Laboratory, Pohang University of Science and Technology（浦项加速器实验室，浦项科技大学）；Sookmyung Women’s University（淑明女子大学）；Kyung Hee University（庆熙大学）
Flat bands, non-trivial band topology and electronic nematicity in layered kagome-lattice RbTi$_3$Bi$_5$
含3个$d$过渡金属的层状Kagome晶格材料为研究几何挫折、能带拓扑和其他新的有序态提供了一个肥沃的操场。具有代表性的一类材料AV $_3$ Sb $_5$（A=K，Rb，Cs）已被证明具有各种非常规相，如超导性、非平凡的$\mathbb{Z}_2$能带拓扑和电子向列性，它们与多个交错的电荷密度波（CDW）交织在一起。然而，这些新状态之间的相互作用及其机制仍然是难以捉摸的。近年来，等结构的钛基单晶ATi $_3$ Bi $_5$（A=K，Rb，Cs）的发现，为解开kagome晶格中这些复杂的新态提供了一个理想的机会。本文采用高分辨角分辨光电子能谱和第一性原理计算相结合的方法，系统地研究了RbTi $_3$ Bi $_5$的低激发态电子结构.我们首次在实验上证明了平坦带和多个非平凡拓扑态的共存，包括其中的第二类Dirac节线和非平凡$\mathbb{Z}_2$拓扑表面态.此外，我们的研究结果以及提供的提示，旋转对称性破缺的RbTi $_3$ Bi $_5$，表明电子结构的方向性和可能出现的纯电子向列性在这个新的家庭的可果美化合物，这可能提供重要的见解相关的可果美金属的电子向列相。
Prediction of two-dimensional nodal-line semimetal in a carbon nitride covalent network
氮化碳化合物最近已经成为石墨烯之外的2D材料的重要成员。二维石墨氮化碳g-C $_3$ N $_4$、氮化多孔石墨碳$_2$ N、聚苯胺C $_3$ N在能源和环境方面的应用显示出了良好的前景。在这项工作中，我们预测了一种新型的碳氮化物网络与C $_9$ N $_4$化学计量从第一原理计算。与通常绝缘的常见C-N化合物和共价有机骨架（COF）不同，令人惊讶地发现$_9$ N $_4$是2D金属线半金属（NLSM）。C $_9$ N $_4$中的节线形成一个以$Γ$点为中心的闭合环，该点起源于C和N的pz轨道。线性交叉发生在费米能级上，由两组色散的Kagome和Dirac带贡献，这是鲁棒的，因为可以忽略C和N中的自旋轨道耦合（SOC）。此外，还揭示了节环的形成本质上是由C和N的化学电势差引起的偶然能带简并，并通过单轨道紧束缚模型得到了证实，而不是由晶体面内镜像对称或能带拓扑所保护.有趣的是，一种新的节点线结构，即，在动量空间中发现了AA-堆积C $_9$ N $_4$ .我们的结果意味着一个新的无金属C-N共价网络有趣的半金属性能可能的功能化。
Correlated charge order intertwined with time-reversal symmetry-breaking nodal superconductivity in the dual flat band kagome superconductor CeRu$_{3}$Si$_{2}$
PSI Center for Neutron and Muon Sciences（保罗谢尔研究所中子与μ子科学中心）；Physik-Institut, Universität Zürich（苏黎世大学物理学院）；Department of Quantum Matter Physics, University of Geneva（日内瓦大学量子物质物理系）；TU Dortmund University, Department of Physics（多特蒙德工业大学物理系）；Research Center Future Energy Materials and Systems (RC FEMS)（未来能源材料与系统研究中心）
Void defect induced magnetism and structure change of carbon materials-1, Graphene nano ribbon
空洞缺陷是纯碳材料类铁磁特性的一个可能来源。应用密度泛函理论研究了空位缺陷诱导石墨烯纳米带（GNR）的多重自旋态与结构变化的关系。通过碳原子的重新键合，使含六个电子的初始空穴的等边三角形变形为等腰三角形。在可能的自旋状态中，最稳定的状态是Sz=2/2。当Sz=4/2时，初始的扁平带转变为三维卷曲带，带边具有高度极化的自旋组态。Sz=4/2的总能量与Sz=2/2的总能量非常接近，这表明扁平带和卷曲带共存。作为三维石墨的模型，分析了双层AB叠层GNR。自旋分布仅限于空隙产生层。分布的空穴三角形显示不同位置空穴顺时针旋转60 °，这与使用扫描隧道显微镜的实验观察一致。(To发表于Journal of the Magnetic Society of Japan，2021）
