拓扑节线材料Fe₄C中反常热电效应的理论预测

摘要

寻找具有室温应用潜力的反常能斯特电导率大的材料对于热电器件的发展至关重要.拓扑磁性材料由于具有特殊的电子结构，可以表现出比传统磁性材料更强的反常霍尔电导率和反常能斯特电导率.通过第一性原理计算对Fe₄C化合物的热电效应进行了详细研究.结果表明，外磁场的引入破坏了不同镜面上由对称性保护的节线环以及在某些高对称路径上的节线，由此产生较大的本征贝里曲率是Fe₄C化合物具有显著反常霍尔电导率和反常能斯特电导率的主要原因.这一发现揭示了晶体对称性与材料本征贝里曲率之间的强关联性.此外，温度依赖的反常能斯特电导率曲线表明了Fe₄C化合物具有室温应用潜力.以上结果有助于全面理解Fe₄C化合物的热电效应及其应用.

关键词

热电效应 / 第一性原理计算 / 贝里曲率 / 反常霍尔效应 / 反常能斯特效应