論文の概要: Cobalt-Based Magnetic Weyl Semimetals with High-Thermodynamic Stabilities

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2212.14335v1
• Date: Thu, 29 Dec 2022 15:07:12 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-01-09 04:15:58.633511
• Title: Cobalt-Based Magnetic Weyl Semimetals with High-Thermodynamic Stabilities
• Title（参考訳）: 高熱力学的安定性を持つコバルト系磁性ワイル金属
• Authors: Wei Luo, Yuma Nakamura, Jinseon Park and Mina Yoon
• Abstract要約: 我々はCo3Sn2S2を最初の磁性ワイル半金属(MWSM)として同定する。 本研究は,Co系shandite構造におけるWeylフェルミオン発生の物理的メカニズムを明らかにする。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.310389914933853
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Experiments identified Co3Sn2S2 as the first magnetic Weyl semimetal (MWSM). Using first-principles calculation with a global optimization approach, we explore the structural stabilities and topological electronic properties of cobalt (Co-based shandite and alloys, Co3MM-X2 (M/M-=Ge, Sn, Pb, X=S, Se, Te), and identify new stable structures with new Weyl phases. Using a tight-binding model, for the first time, we reveal that the physical origin of the nodal lines of a Co-based shandite structure is the interlayer coupling between Co atoms in different Kagome layers, while the number of Weyl points and their types are mainly governed by the interaction between Co and the metal atoms, Sn, Ge, and Pb. The Co3SnPbS2 alloy exhibits two distinguished topological phases, depending on the relative positions of the Sn and Pb atoms: a three-dimensional quantum anomalous Hall metal, and a MWSM phase with anomalous Hall conductivity (~1290) that is larger than that of Co2Sn2S2. Our work reveals the physical mechanism of the origination of Weyl fermions in Co-based shandite structures and proposes new topological quantum states with high thermal stability.
• Abstract（参考訳）: 実験では、Co3Sn2S2を最初の磁性ワイル半金属(MWSM)と同定した。 大域的最適化手法による第一原理計算を用いて、コバルト(Co基スハンディトおよび合金、Co3MM-X2(M/M-=Ge, Sn, Pb, X=S, Se, Te)の構造安定性とトポロジカル電子特性を調べ、新しいワイル相を持つ新しい安定構造を同定する。 タイト結合モデルを用いて初めて,co基シャンダイト構造のノダル線の起源は,異なるカゴメ層中のco原子間の層間カップリングであり,ワイル点の数とその種類は,主にco原子,sn,ge,pbの相互作用によって制御されていることを明らかにした。 Co3SnPbS2 合金は、Sn と Pb 原子の相対的な位置に依存する2つの特徴的な位相相を示す:3次元量子異常ホール金属と、Co2Sn2S2 よりも大きい異常ホール伝導率 (~1290) のMWSM相である。 本研究は,Co系shandite構造におけるWeylフェルミオン発生の物理的メカニズムを明らかにし,熱安定性の高い新しいトポロジカル量子状態を提案する。

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