p27. شبه فلزات ديراك وايل: همزيستي فرميون هاي وايل و ديراك در بلور هگزاگونال LiZnBi

Dirac-Weyl semimetal: Coexistence of Dirac and Weyl fermions in hexagonal LiZnBi

در اين مقاله با محاسبة يك مدل هاميلتوني به روش K.P نشان داده‌ايم كه بلور مركز نامتقارن LiZnBi، در نوع LiGaGe با ساختار بلوري هگزاگونال ABC ، به‌عنوان يك نوع جديدي از شبه‌فلزات توپولوژيك شامل نقاط وايل و ديراك در فضاي تكانه مي‌باشد. نقاط ديراك كه در اثر واروني باند انرژي به‌وجود مي‌آيند، بر روي محور دوران z6C قرار دارند. به‌علاوه شش جفت از نقاط وايل كه با تقارن z6 Cبه يكديگر مربوط مي‌شوند در صفحة عمود بر محور دوران، صفحة Kz=0، قرار مي‌گيرند. با مطالعة ساختار باند انرژي در حالتي كه بلور تقارن واروني را دارد تنها نقاط ديراك بر روي محور دوران مشاهده شد. همچنين در شرايطي كه تقارن واروني در بلور وجود ندارد، با تغيير برهمكنش اسپين مدار در بلور، مي‌توان حالتي را ايجاد كرد كه هم‌زيستي نقاط وايل و ديراك را نتيجه مي‌دهد.

Based on K.P Hamiltonian calculations, we propose that the noncentrosymmetric LiGaGe-type hexagonal ABC crystal LiZnBi realizes a new type of topological semimetal that hosts both Dirac and Weyl points in momentum space. The symmetry protected Dirac points arise due to a band inversion and are located on sixfold rotation Z axis, whereas the six pair of weyl points related by sixfold symmetry are located on perpendicular Kz=0 plane. By studying the electronic and crystal structure in the case which inversion symmetry presented, we find that only two Dirac points appear on the rotation axis, while in the absence of inversion symmetry we establish that the coexistence of Weyl and Dirac fermions define a new type of topological semimetal, named Dirac-Weyl semimetal.