1、最近發(fā)現(xiàn)的三維（3D）拓?fù)鋀eyl半金屬是一種新型的拓?fù)淞孔硬牧?，由于其奇異的體態(tài)和表面電子結(jié)構(gòu),故具有許多新奇的物理現(xiàn)象，如負(fù)磁阻效應(yīng)、量子反?；魻栃?yīng)和手性異常的磁效應(yīng)等。因此Weyl費(fèi)米子可能具有很高的電子遷移率，對(duì)新型低能耗、多功能和小型化的電子器件的發(fā)展及更新?lián)Q代有極其重要的意，與此同時(shí)，Weyl費(fèi)米子穩(wěn)定的手征性用來(lái)荷載量子信息有望應(yīng)用在設(shè)計(jì)新型量子平臺(tái)中，從而實(shí)現(xiàn)高容錯(cuò)的拓?fù)淞孔佑?jì)算。實(shí)驗(yàn)上已通過(guò)角分辨光電子能譜觀察到Ta

2、As家族化合物（TaAs、TaP、NbAs、NbP）和正交結(jié)構(gòu)的MoTe2晶體具有Weyl半金屬的特有性質(zhì)。作為調(diào)整晶格參數(shù)和電子相互作用的有效方式，高壓正在成為探索材料的奇異狀態(tài)及新材料的重要工具，因此研究拓?fù)鋀eyl半金屬在壓力下的電子性質(zhì)和拓?fù)鋀eyl費(fèi)米子（Weyl點(diǎn)）的行為是十分必要的。本論文對(duì)已知的Weyl半金屬家族成員在壓力下進(jìn)行了第一性原理計(jì)算，詳細(xì)且系統(tǒng)的分析了加壓下Weyl半金屬在費(fèi)米能級(jí)附近的電子能帶結(jié)構(gòu)隨壓力的變

3、化關(guān)系，以提高我們對(duì)其獨(dú)特的拓?fù)浔Ｗo(hù)性質(zhì)的理解。
　　（1）運(yùn)用Materials Studio和Vesta等軟件對(duì)TaAs家族化合物以及正交結(jié)構(gòu)的MoTe2晶體進(jìn)行建模，借助于計(jì)算VASP模擬軟件包，對(duì)Weyl半金屬進(jìn)行結(jié)構(gòu)上的優(yōu)化以及模擬計(jì)算，得出的能帶結(jié)構(gòu)與電子態(tài)密度與實(shí)驗(yàn)結(jié)論高度符合，即Ⅰ型Weyl半金屬在費(fèi)米能級(jí)附近有成對(duì)的Weyl點(diǎn)，且費(fèi)米能級(jí)附近的電子態(tài)密度幾乎為零；II型Weyl半金屬在費(fèi)米能級(jí)附近觀察到一對(duì)Wey

4、l點(diǎn)，其費(fèi)米能級(jí)處有一定的電子態(tài)密度，說(shuō)明本論文所選擇的計(jì)算方法是可行的。
　?。?）TaAs家族的四種Weyl半金屬在靜水壓為0~90GPa下的第一性原理計(jì)算表明，四種Weyl半金屬在壓力的作用下，晶格常數(shù)呈近似線性遞減；鍵角（α、β）逐漸減小，鍵角γ逐漸增大；體積V逐漸減小，且當(dāng)壓力逐漸增大時(shí)變化逐漸趨于緩慢。重點(diǎn)分析費(fèi)米能級(jí)附近的能帶結(jié)構(gòu)變化，發(fā)現(xiàn)隨著壓力的增大，中間兩個(gè)Weyl點(diǎn)的能量相同且從費(fèi)米能級(jí)以下逐漸向上移動(dòng)，并向

5、高對(duì)稱點(diǎn)N點(diǎn)靠近；繼續(xù)加壓，這兩個(gè)Weyl點(diǎn)消失，高對(duì)稱點(diǎn)N點(diǎn)處的價(jià)帶與導(dǎo)帶的能量差增大，并且相同壓力差時(shí)，導(dǎo)帶在該點(diǎn)處能量升高的幅度明顯大于價(jià)帶在該點(diǎn)處能量降低的幅度。
　　（3）MoTe2晶體在靜水壓為0~70GPa下的計(jì)算表明，在對(duì)MoTe2晶體施壓過(guò)程中，壓力較小時(shí)，MoTe2晶體首先克服范德瓦爾斯力層間距急劇減小，此時(shí)能帶結(jié)構(gòu)的基本趨勢(shì)變化不大，但Weyl點(diǎn)逐漸消失；隨著壓力的增大，晶體結(jié)構(gòu)的變化較??；表明晶格結(jié)構(gòu)對(duì)Mo