| 摘要 | 第5-7页 |
| ABSTRACT | 第7-8页 |
| 第1章 绪论 | 第11-29页 |
| 1.1 引言 | 第11-13页 |
| 1.2 拓扑材料的基本性质 | 第13-26页 |
| 1.2.1 拓扑电子材料与拓扑声子材料 | 第13-14页 |
| 1.2.2 拓扑绝缘体材料 | 第14-17页 |
| 1.2.3 狄拉克半金属材料 | 第17-20页 |
| 1.2.4 外尔半金属材料 | 第20-24页 |
| 1.2.5 拓扑节线半金属材料 | 第24-26页 |
| 1.3 拓扑半金属材料的第一性原理设计 | 第26-29页 |
| 1.3.1 拓扑半金属材料设计工作的意义 | 第26-27页 |
| 1.3.2 拓扑半金属材料第一性原理设计工作的基本方法 | 第27-29页 |
| 第2章 基本原理 | 第29-45页 |
| 2.1 布洛赫定理与能带理论 | 第29-30页 |
| 2.1.1 周期性系统中的布洛赫定理 | 第29页 |
| 2.1.2 周期性系统中的能带理论 | 第29-30页 |
| 2.2 第一原理计算与密度泛函理论 | 第30-33页 |
| 2.2.1 哈特里-福克近似 | 第30-31页 |
| 2.2.2 密度泛函理论 | 第31-33页 |
| 2.3 贝利相位与拓扑不变量 | 第33-40页 |
| 2.3.1 贝利相位与贝利曲率 | 第33-35页 |
| 2.3.2 霍尔电导和陈数 | 第35-37页 |
| 2.3.3 Z_2拓扑不变量 | 第37-40页 |
| 2.4 拓扑半金属材料中的拓扑性 | 第40-45页 |
| 第3章 铋系二元金属间化合物中的新型拓扑材料 | 第45-63页 |
| 3.1 碱土元素与铋的二元化合物 | 第45-46页 |
| 3.2 大能隙拓扑绝缘体材料M_3Bi_2(M=Ca,Sr,Ba) | 第46-52页 |
| 3.2.1 化合物Sr_3Bi_2的晶体结构及基态上的稳定 | 第46-48页 |
| 3.2.2 化合物Sr_3Bi_2的电子结构及拓扑性 | 第48-51页 |
| 3.2.3 化合物Ca_3Bi_2和Ba_3Bi_2的电子结构 | 第51-52页 |
| 3.3 磁性参杂拓扑绝缘体材料Sr_3Bi_2 | 第52-54页 |
| 3.4 拓扑金属材料NaBi | 第54-57页 |
| 3.5 拓扑金属材料NaBi的声子性质 | 第57-63页 |
| 3.5.1 化合物NaBi的电声耦合效应及超导电性 | 第57-59页 |
| 3.5.2 化合物NaBi的晶格热导率及其各向异性 | 第59-63页 |
| 第4章 金属铍中的拓扑狄拉克节线量子态 | 第63-85页 |
| 4.1 寻找拓扑节线半金属材料 | 第63-64页 |
| 4.2 金属铍中的拓扑狄拉克节线量子态 | 第64-71页 |
| 4.2.1 金属铍的晶体结构与电子结构 | 第64-66页 |
| 4.2.2 金属铍中狄拉克节线量子态的拓扑性 | 第66-68页 |
| 4.2.3 金属铍(0001)表面上的电子结构 | 第68-71页 |
| 4.3 金属镀(0001)表面上的鼓膜状表面态与弗里德尔震荡 | 第71-73页 |
| 4.4 金属铍(0001)表面上的鼓膜状表面态与电声耦合 | 第73-80页 |
| 4.4.1 金属铍(0001)表面上的声子谱 | 第73-75页 |
| 4.4.2 金属铍(0001)表面上的电声耦合效应 | 第75-77页 |
| 4.4.3 金属铍拓扑非平庸的表面态对表面电声耦合的作用 | 第77-80页 |
| 4.5 其他碱土金属单质中的拓扑狄拉克节线量子态 | 第80-85页 |
| 4.5.1 金属镁中的拓扑狄拉克节线量子态 | 第80-81页 |
| 4.5.2 金属钙和锶中的拓扑狄拉克节线量子态 | 第81-85页 |
| 第5章 铁电外尔半金属材料HgPbO_3 | 第85-97页 |
| 5.1 半金属材料中的外尔费米子与类铁电性 | 第85-86页 |
| 5.2 三元金属氧化物HgPbO_3的晶体结构 | 第86-88页 |
| 5.3 三元金属氧化物HgPbO_3中的外尔点与类铁电性 | 第88-97页 |
| 第6章 总结 | 第97-101页 |
| 参考文献 | 第101-119页 |
| 致谢 | 第119-121页 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 | 第121-123页 |
| 作者简介 | 第123页 |
