凝聚态物理 > 材料科学
[提交于 2025年1月19日
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标题: 一种在体 FeNi$_3$中的大反常霍尔效应和外尔节点:密度泛函理论研究
标题: A large anomalous Hall effect and Weyl nodes in bulk FeNi$_3$: a density functional theory study
摘要: In this work, we report the study of electronic structure, magnetism, and the existence of Weyl nodes in a pristine bulk FeNi$_{3}$, a member of Fe-Ni inver alloy compounds, known as good metal catalysts with high activity and stability for water splitting for a very long time. Our observation of Weyl points in the bulk FeNi$_{3}$ may lead to a new technology to design highly efficient topological catalysts. While the previous literature \cite{PhysRev.97.304} mainly focused on the thermal and catalytic properties of FeNi$_{3}$ we report the interplay of Fe $d$-Ni $d$ hybridization and spin-orbit coupling give rise to the ferromagnetic Weyl nodes in the bulk FeNi$_{3}$. 我们的研究表明,块体FeNi$_{3}$的基态是一种外尔金属,在远离高对称性$k$-点的费米能级处具有大量外尔节点。 此外,我们预测在基态下的大本征反常霍尔电导率约为$10000~S/m$。 另外,我们展示了在自洽费米能级之上和之下沿高对称性$k$-点$~0.2eV$和$~0.05eV$存在外尔节点,这可能通过电子或空穴掺杂,或者外部扰动来实现。 在本文中,FeNi$_{3}$已经被研究,以使用第一性原理密度泛函理论和随后的基于Wannier90的紧束缚方法来探索这种情形。 此外,我们报告了在费米能级之上存在两种类型的外尔锥,即I型和II型,$~0.2eV$。 我们的报告提供了一种现实材料,以进一步探索与外尔锥相关的本征特性以及自旋电子学应用。
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