半Heusler型Na_(1-x)Cs_xAlGe(0≤x≤1)合金能带反转结构的研究  

Band inversion in half Heusler-type Na_(1-x)Cs_x AlGe(0≤x≤1)

作　　者：王啸天[1,2] 代学芳[2] 贾红英[2] 王立英[2] 张小明[3] 崔玉亭[1] 王文洪[3] 吴光恒[3] 刘国栋[1,2] 

机构地区：[1]重庆师范大学物理与电子工程学院,重庆400044 [2]河北工业大学材料科学与工程学院,天津300130 [3]中国科学院物理研究所,磁学国家重点实验室,北京100190

出　　处：《物理学报》2014年第5期106-112,共7页Acta Physica Sinica

基　　金：国家自然科学基金(批准号:51271071;11074160);教育部新世纪优秀人才支持计划(批准:NCET-10-0126);河北省应用基础研究计划重点基础研究项目(批准号:12965136D);河北省高校百名优秀创新人才支持计划;河南省科技攻关计划项目(批准号:102102210037)资助的课题~~

摘　　要：采用第一性原理的计算方法,研究了全部由轻元素构成的半Heusler型NaAlGe合金中,掺杂元素对合金拓扑能带结构的影响.发现利用同族的Cs元素掺杂替换Na元素,能够诱导Na1-x Csx AlGe合金的能带结构由原本正常带序(0 x<0.125)转换为反转带序(0.125 x 1).基于对这一现象的深入讨论,我们提出在几乎没有自旋-轨道耦合作用的材料中,掺杂元素(Cs)是通过其离子半径的不同,进而影响晶格参数变化导致另外两种近邻原子间杂化作用发生变化,来诱导拓扑反带结构形成的.The infiuences of doping whit congeners on the band topology in half Heusler-type of NaAlGe alloys are investigated using the first-principles calculations. It is found that the Na1-xCsx AlGe alloys with a normal band order are converted into topological nontrivial phases when x is up to 0.125. We argue that it is the degree of hybridization between Al and Ge determine the band order at the Fermi level. The Na or Cs only plays a role of the valence electron contributor and infiuences the lattice parameter.

关 键 词：第一性原理计算 拓扑绝缘体 半Heusler合金 电子结构 

分 类 号：TG131[一般工业技术—材料科学与工程]