超导体TaC中狄拉克半金属态的第一性原理研究

超导体TaC中狄拉克半金属态的第一性原理研究超导体TaC中狄拉克半金属态的第一性原理研究摘要：狄拉克半金属是一类新型的材料，其具有独特的电子能带结构和优异的电子输运特性。本文以超导体TaC为研究对象，

TaC 超导体中狄拉克半金属态的第一性原理研究 超导体TaC中狄拉克半金属态的第一性原理研究 摘要： 狄拉克半金属是一类新型的材料，其具有独特的电子能带结构和优 异的电子输运特性。本文以超导体TaC为研究对象，利用第一性原理方 法系统地研究了TaC中可能存在的狄拉克半金属态。通过计算得出的电 子能带结构和态密度分布，揭示了TaC中狄拉克半金属态的形成机制， 同时探讨了外加压力和化学势调控对其性质的影响。 1.引言 近年来，狄拉克半金属的研究引起了广泛的关注。狄拉克半金属具 有零效质量的费米子能级，在材料科学和电子学领域均具有重要的应用 潜力。超导体TaC具有高超导转变温度和优异的电子输运性能，因此对 TaC中狄拉克半金属态的研究具有重要的理论和实际意义。 2.方法和模型 本研究采用第一性原理密度泛函理论，通过模拟计算得到TaC的晶 体结构、电子能带结构和态密度分布。采用VASP等软件包进行计算， 并采用GGA-PBE近似处理交换关联作用。通过调控外加压力和化学势， 研究TaC中狄拉克半金属态的形成和调控机制。 3.结果和讨论 通过计算得到了TaC的晶体结构，发现其具有六方结构，空间群为 P63/mmc。计算得到的电子能带结构显示，在费米能级附近形成了一对 线性色散的狄拉克锥，表明TaC具有狄拉克半金属的特征。同时，计算 得到的态密度分布显示狄拉克点附近能级非常密集，这进一步证明了 TaC中狄拉克半金属态的存在。