(纯计算)普林斯顿大学Phys. Rev. Mater.: kagome金属RV6Ge6中的强拓扑绝缘体相

历史上用于编织篮子和宗教仪式的 kagome晶格（包括几何阻挫的共享三角形）已成为研究量子物理中奇异物质相的一个令人兴奋的平台，如量子自旋液体、Chern磁性、手性电荷密度波和拓扑超导 性 。尽管对kagome化合物有着极大的兴趣，但对这种晶格 中 强拓扑绝缘体的探索却很少。

在此研究中，作者提出了一种新型kagome化合物 家族 R V ₆ Ge ₆ （ R = Sc、Y和Gd） ，以容纳这种强拓扑绝缘体相。该相具有 背散射弹性表面态 特征，这是由能带反转产生的体相绝缘带隙来保护的。Hilbert空间中能带结构的拓扑不变量能够识别不同 类型 带隙打开的能带结构，并通过从头计算证实 R V ₆ Ge ₆ 中费米能级附近 的能带存在Z ₂ 拓扑不变量 。研究确定R V ₆ Ge ₆ 是 kagome 化合物中的一个强拓扑绝缘体家族，进一步扩展了这种奇异晶格几何 结构 的拓扑可能性。值得注意的是， 费米能级附近的电子结构由钒 kagome 晶格平面主导 ， 可以将其与琐碎的能带隔离开来， 这为研究 kagome 物理提供了一个令人兴奋的机会。此外， 在R V ₆ Ge ₆ 中观察到拓扑绝缘体相，其中钒价态处于d轨道， 通过在钒位中掺杂和引入不成对的d电子，在拓扑态中引入长程磁序 。

图5 Tb、V和Ge在Tb V ₆ Ge ₆ 能带结构中的贡献

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