半Heusler型拓扑绝缘体LaPtBi能带调控的研究

张小明; 刘国栋; 杜音; 刘恩克; 王文洪; 吴光恒; 柳忠元

河北工业大学材料学院,天津300130 中国科学院物理研究所磁学国家重点实验室,北京100190

河北工业大学材料学院,天津,300130

中国科学院物理研究所磁学国家重点实验室,北京,100190

燕山大学材料学院,秦皇岛,066004

Investigation on regulating the topological electronic structure of the half-Heusler compound LaPtBi

摘要: 采用基于密度泛函理论的全势能线性缀加平面波的方法，研究了化学替代和施加等体积单轴（拉、压）应力两种方式对半Heusler型拓扑绝缘体LaPtBi能带的影响．计算结果表明，通过在LaPtBi合金中用Sc元素替换La，或者用Pd替换Pt，都可以使得原本受立方对称性保护的几能带在费米能级附近打开一带隙；而对于施加等体积单轴应力来扭曲立方晶格的方式，在使得几能带打开的同时，还可以实现对费米能级位置有规律地调控，使LaPtBi合金最终成为真正意义上的体材料是绝缘性而表面是金属性的拓扑绝缘体．

关键词:

Abstract: Using the full-potential linearized augmented plane-wave method based on the density functional theory, we investigate the influences of chemical substitution and uniaxial strain on the topological electronic structure of the half-Heusler compound LaPtBi. It is shown that the/78 band which is protected by the cubic symmetry of the Clb structure can open and form a gap by substituting Sc element for La or Pd for Pt in LaPtBi compound. However, in the case of distorting cubic lattice by using a uniaxial strain, not only the gap mentioned above appears, but also the Fermi level can be tuned regularly. Thus the LaPtBi compound becomes a real topological insulator.

半Heusler型拓扑绝缘体LaPtBi能带调控的研究

河北工业大学材料学院,天津300130 中国科学院物理研究所磁学国家重点实验室,北京100190

河北工业大学材料学院,天津,300130

中国科学院物理研究所磁学国家重点实验室,北京,100190

燕山大学材料学院,秦皇岛,066004

关键词:

Investigation on regulating the topological electronic structure of the half-Heusler compound LaPtBi

河北工业大学材料学院,天津300130 中国科学院物理研究所磁学国家重点实验室,北京100190

河北工业大学材料学院,天津,300130

中国科学院物理研究所磁学国家重点实验室,北京,100190

燕山大学材料学院,秦皇岛,066004

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