近期，固体所在高压调控PdTe₂拓扑狄拉克点的理论研究方面取得新进展，研究发现改变外加压力可以调控材料中第I类和II类狄拉克点的产生和消失。相关研究结果发表在《物理评论B》 (Physical Review B 96, 075101 (2017))上。

过渡金属二硫族化合物MX₂具有丰富的物理性质，比如电荷密度波、超导等特性。近期研究表明，在WTe₂和WoTe₂材料中存在第II类外尔点，这使得MX₂体系成为拓扑物理研究的新材料。最近，PdTe₂被理论和实验证实存在第II类狄拉克点，同时PdTe₂还具有1.7 K的超导电性。因此，研究高压下PdTe₂狄拉克点和超导的演化对于探索该材料中可能的拓扑超导具有重要的意义。

研究人员通过第一性原理计算，系统研究了不同压力下PdTe₂、PtSe₂和PtTe₂的能带结构。结果表明：PdTe₂的第II类狄拉克点在6.1 GPa时消失，但有趣的是在4.7 GPa会产生一个新的第I类狄拉克点。与PtSe₂和PtTe₂不同，PdTe₂的第I类和第II类狄拉克点可以在一定压力下共存(4.7-6.1 GPa)。PdTe₂第I类的狄拉克点的产生和第II类的狄拉克点的消失归因于高压导致的布里渊区Γ点和A点相应态的能量的上移和下移。这种能量的上移和下移是由于层间Te-Te原子具有反键和成键特性导致的。此外，加压后PdTe₂的超导转变温度(T_C)逐渐减小，从常压下的1.97 K下降到10 GPa下的0.67 K，但在两类狄拉克点共存的区域内T_C仍高于1 K。高压下PdTe₂丰富的狄拉克点转变和超导特性，使得PdTe₂成为研究狄拉克费米子和超导之间关系的新材料。

上述工作是由固体所功能材料研究室孙玉平研究员、鲁文建研究员课题组与瑞士联邦理工学院吴泉生博士、南方科技大学巩朋来博士合作完成。

以上研究得到了国家重点研发计划项目和国家自然科学基金项目的资助。

文章链接地址：https://journals.aps.org/prb/abstract/10.1103/PhysRevB.96.075101

图1. 加压后狄拉克点的演化图以及在5GPa下第I和II类狄拉克点的电子能量色散三维图。

图2. 狄拉克点附近的的电荷密度分布。第I类的狄拉克点的产生和第II类的狄拉克点的消失归因于布里渊区Γ点和A点相应态的能量的上移和下移。