論文の概要: Electronic States and Mechanical Behaviors of Phosphorus Carbide Nanotubes -- Structural and Quantum Phase Transitions in a Quasi-one-dimensional Material
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2501.11239v1
- Date: Mon, 20 Jan 2025 03:01:53 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-01-22 14:19:50.460795
- Title: Electronic States and Mechanical Behaviors of Phosphorus Carbide Nanotubes -- Structural and Quantum Phase Transitions in a Quasi-one-dimensional Material
- Title（参考訳）: 炭化リンナノチューブの電子状態と機械的挙動-準1次元材料の構造相転移と量子相転移
- Authors: Shivam Sharma, Chenhaoyue Wang, Hsuan Ming Yu, Amartya S. Banerjee,
- Abstract要約: モノレイヤーの$PC_3$ -- 前回の手紙でカゴメバンドを2つ持っていると判明した -- は、ナノチューブに巻き上げると、多くの印象的な特性を示す。
アームチェアと$PC_3$NTsは室温が安定であり、ディラックと電子平面バンドの縮退した組み合わせをフェルミ準位に表示する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.747465732334616
- License:
- Abstract: Quasi-one-dimensional (1D) materials can manifest exotic electronic properties in manners that are distinct from the bulk phase or other low-dimensional systems. Helical symmetries in such materials -- e.g., nanotubes with intrinsic or applied twist -- can simultaneously lead to strong electronic correlation and anomalous transport behavior. However, these materials remain underexplored, in part due to computational challenges. Using specialized symmetry-adapted first-principles calculations, we show that mono-layer $P_2C_3$ -- identified in a previous letter to possess ``double Kagome bands'' -- exhibits a number of striking properties when rolled up into phosphorous carbide nanotubes ($P_2C_3$NTs). Both armchair and zigzag $P_2C_3$NTs are stable at room temperature and display a degenerate combination of Dirac points and electronic flat bands at the Fermi level. Notably, these flat bands are highly resilient to elastic deformations. Large strains can transform the nanotube structure from honeycomb-kagome to ``brick-wall'', and trigger multiple quantum phase transitions. Edge states in $P_2C_3$NTs, spin-degeneracy lifting induced by vacancies and dopants, and strain-tunable magnetism are also discussed.
- Abstract（参考訳）: 準1次元(1D)の材料は、バルク相や他の低次元のシステムとは異なる方法でエキゾチックな電子的性質を示すことができる。
このような材料中のヘリカル対称性(例えば、本質的または応用的なねじれを持つナノチューブ)は、強い電子相関と異常な輸送挙動をもたらす。
しかしながら、これらの材料は、部分的には計算上の問題のために、未調査のままである。
特殊な対称性に適応した第一原理計算を用いて、単層$P_2C_3$------ 'double Kagome bands''--が、リン性炭化物ナノチューブ(P_2C_3$NTs)にロールアップすると、多くの衝撃特性を示すことを示す。
アームチェアとジグザグ$P_2C_3$NTsは室温で安定であり、ディラック点と電子平面バンドの縮退結合をフェルミ準位に表示する。
特に、これらの平らなバンドは弾性変形に対して非常に弾力性がある。
大きなひずみは、ナノチューブ構造をハニカム・カゴメから「ブリック・ウォール」に変換し、複数の量子相転移を引き起こす。
P_2C_3$NTsのエッジ状態, 空孔およびドーパントによるスピン縮退昇降, ひずみ可変磁性についても論じる。
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