Exotic behavior of linearly dispersed electronic bands near the Fermi level implies advanced physical properties in a material. In this paper, we present an ab initio study of the electronic properties of IrGa and RhGa, with and without spin-orbit interaction, using first-principles calculations. Linearly dispersed band crossings, reminiscent of topological semimetallic band structures, were identified near the Fermi energy. These include type-I and type-II Dirac points and nodal lines. By applying compressive and tensile stress to the lattice along x, y, and z, the response to the band structure near the Fermi level has been studied.
REFERENCES
1.
2.
3.
4.
G.
Xu
, H.
Weng
, Z.
Wang
, X.
Dai
, and Z.
Fang
, Phys. Rev. Lett.
107
, 186806
(2011
).5.
6.
R. R
Nair
, P.
Blake
, A. N.
Grigorenko
, K. S.
Novoselov
, T. J.
Booth
, T.
Stauber
, N. M. R.
Peres
, and A. K.
Geim
, Science
320
, 1308
–1308
(2008
).7.
Y.
Zhang
, Y. W.
Tan
, H. L.
Stormer
, and P.
Kim
, Nature
, 438
, 201
–202
(2005
).8.
Z. K.
Liu
, J.
Jiang
, B.
Zhou
, Z. J.
Wang
, H. M.
Weng
, D.
Prabhakaran
, S-K.
Mo
, H.
Peng
, P.
Dudin
, T.
Kim
, M.
Hoesch
, Z.
Fang
, X.
Dai
, Z.
Shen
, D. L.
Feng
, Z.
Hussain
, and Y. L.
Chen
, Nat. Mater.
13
, 677
–681
(2014
).9.
Yu
Rui
, H.
Weng
, Z.
Fang
, X.
Dai
, and X.
Hu
, Phys. Rev. Lett.
115
, 036087
(2015
).10.
S. M.
Young
, S.
Zaheer
, J. C. Y.
Teo
, C. L.
Kane
, E. J.
Mele
, and A. M.
Rappe
, Phys. Rev. Lett.
108
, 140405
(2012
).11.
12.
L.
Muechler
, A.
Alexandradinata
, Titus
Neupert
, and R.
Car
, Phys. Rev. X
6
, 041069
(2016
).13.
Y.
Chen
, Y.
Xie
, S. A.
Yang
, H.
Pan
, F.
Zhang
, M.
Cohen
, and S.
Zhang
, Nano Lett.
15
, 6974
–8
(2015
).14.
Z. K.
Liu
, Y.
Zhang
, Z. J.
Wang
, H. M.
Weng
, D.
Prabhakaran
, S-K.
Mo
, Z. X.
Shen
, Z.
Fang
, X.
Dai
, Z.
Hussain
, and Y.
L
. Chen
, Science
, 16
. 864
–7
(2014
).15.
M.
Neupane
, S-Y.
Xu
, R.
Sankar
, N.
Alidoust
, G.
Bian
, C.
Liu
, I.
Belopolski
, T-R.
Chang
, H-T.
Jeng
, H.
Lin
, A.
Bansil
, F.
Chou
, and M. Z.
Hasan
, Nat. Commun.
5
, 3786
(2014
).16.
M.
Yan
, H.
Huang
, K.
Zhang
, E.
Wang
, W.
Yao
, K.
Deng
, G.
Wan
, H.
Zhang
, M
Arita
, H.
Yang
, Z.
Sun
, H.
Yao
, Y.
Wu
, S.
Fan
, W.
Duan
, and S.
Zhou
, Nat. Commun.
8
, 257
(2017
).17.
H.-J.
Noh
, J.
Jeong
, E-J.
Cho
, K.
Kim
, B. I.
Min
, and B-G.
Park
, Phys. Rev. Lett.
119
, 016401
(2017
).18.
Q. D.
Gibson
, L. M.
Schoop
, L.
Muechler
, L. S.
Xie
, M.
Hirschberger
, N. P.
Ong
, R.
Car
, and R. J.
Cava
, Phys. Rev. B. 91
, 205128
(2015
).19.
L. M.
Schoop
, F.
Pielnhofer
, and B.
Lotsch
, Chem. Mater.
30
, 3155
–3176
(2018
).20.
T.
Liang
, Q.
Gibon
, M. N.
Ali
, M.
Liu
, R. J.
Cava
, and N. P.
Ong
, Nat. Mater.
14
, 280
–284
(2015
).21.
22.
H.
Weng
, Y.
Liang
, Q.
Xu
, R.
Yu
, Z.
Fang
, X.
Dai
, and Y.
Kawazoe
, Phys. Rev. B
92
, 045108
(2015
).23.
L. S.
Xie
, L. M.
Schoop
, E. M.
Seibel
, Q. D.
Gibson
, W.
Xie
, and R. J.
Cava
, APL Mater.
, 3
, 083602
(2015
).24.
25.
26.
A.
Yamakage
, Y.
Yamakawa
, Y.
Tanaka
, and Y.
Okamoto
, J. Phys. Soc. Jpn.
85
, 013708
(2016
).27.
X.
Feng
, C.
Yue
, Z.
Song
, Q.
Wu
, and B.
Win
, Phys. Rev. Mater.
2
, 014202
(2018
).28.
M.
Hirayama
, R.
Okugawa
, T.
Miyake
, and S.
Murakami
, Nat. Commun.
8
, 14022
(2017
).29.
30.
H.
Huang
, J.
Liu
, D.
Vanderbilt
, and W.
Duan
, Phys. Rev. B
93
, 201114
(2016
).31.
J.
Howard
, J.
Steier
, N.
Haldolaarchchige
, and K.
Hettiarachchilage
, J
4
, 577
–588
(2021
).32.
S.-M.
Huang
, S.-Y.
Xu
, I.
Belopolski
, C.-C.
Lee
, G.
Chang
, B.
Wang
, N.
Alidoust
, G.
Bian
, M.
Neupane
, C.
Zhang
, S.
Jia
, A.
Bansil
, H.
Lin
, and M. Z.
Hasan
, Nat. Commun.
6
, 7373
(2015
).33.
R.
Lou
, J.-Z.
Ma
, Q.-N.
Xu
, B.-B.
Fu
, L.-Y.
Kong
, Y.-G.
Shi
, P.
Richard
, H.-M.
Weng
, Z.
Fang
, S.-S.
Sun
, Q.
Wang
, H.-C.
Lei
, T.
Qian
, H.
Ding
, and S.-C.
Wang
, Phys. Rev. B
93
, 241104
(2016
).34.
D.
Takane
, Z.
Wang
, S.
Souma
, K.
Nakayama
, C. X.
Trang
, T.
Sato
, T.
Takahashi
, and Yoichi
Ando
, Phys. Rev. B
94
, 121108
(2016
).35.
Y.
Wu
, L.-L.
Wang
, E.
Mun
, D. D.
Johnson
, D.
Mou
, L.
Huang
, Y.
Lee
, S. L.
Bud’ko
, P. C.
Canfield
, and A.
Kaminski
, Nat. Phys
12
, 667
–671
(2016
).36.
G.
Bian
, T.-R.
Chang
, R.
Sankar
, S.-Y.
Xu
, H.
Zheng
, T.
Neupert
, C.-K.
Chiu
, S.-M.
Huang
, G.
Chang
, I.
Belopolski
, D. S.
Sanchez
, M.
Neupane
, N.
Alidoust
, C.
Liu
, B.
Wang
, C.-C.
Lee
, H.-T.
Jeng
, C.
Zhang
, Z.
Yuan
, S.
Jia
, A.
Bansil
, F.
Chou
, H.
Lin
, and M. Z.
Hasan
, Nat. Commun.
7
, 105556
(2016
).37.
A.
Topp
, J. M.
Lippmann
, A.
Varykhalov
, V.
Duppel
, B. V.
Lotsch
, C. R.
Ast
, and Leslie M.
Schoop
, New J. Phys.
18
, 125014
(2016
).38.
E.
Haubold
, K.
Koepernik
, D.
Efremov
, S.
Khim
, A.
Fedorov
, Y.
Kushnirenko
, J.
van den Brink
, S.
Wurmehl
, B.
Buchner
, T. K.
Kim
, M.
Hoesch
, K.
Sumida
, K.
Taguchi
, T.
Yoshikawa
, A.
Kimura
, T.
Okuda
, and S. V.
Borisenko
, Phys. Rev. B
95
, 241108
(R) (2017
).39.
L. M.
Schoop
, M. N.
Ali
, C.
Straβer
, A.
Topp
, A.
Varykhalov
, D.
Marchenko
, V.
Duppel
, S. S. P.
Parkin
, B. V.
Lotsch
, and C. R.
Ast
, Nat. Commun.
7
, 11696
(2016
).40.
J.
Hu
, Z.
Tang
, J.
Liu
, X.
Liu
, Y.
Zhu
, D.
Graf
, K.
Myhro
, S.
Tran
, C. N.
Lau
, J.
Wei
, and Z.
Mao
, Phys. Rev. Lett.
117
, 016602
(2016
).41.
S.-Y.
Xu
, I.
Belopolski
, N.
Alidoust
, M.
Neupane
, G.
Bian
, C.
Zhang
, R.
Sankar
, G.
Chang
, Z.
Yuan
, C.-C.
Lee
, S.-M.
Huang
, H.
Zheng
, J.
Ma
, D.
Sanchez
, B.
Wang
, A.
Bansil
, F.
Chou
, P. P.
Shibayev
, H.
Lin
, S.
Jia
, and M. Z.
Hassan
, Science
349
, 613
–617
(2015
).42.
B. Q.
Lv
, N.
Xu
, H. M.
Weng
, J. Z.
Ma
, P.
Richard
, X. C.
Huang
, L. X.
Zhao
, G. F.
Chen
, C. E.
Matt
, F.
Bisti
, V. N.
Strocov
, J.
Mesot
, Z.
Fang
, X.
Dai
, T.
Qian
, M.
Shi
, and H.
Ding
, Nat. Phys.
11
, 724
–727
(2015
).43.
A. A.
Soluyanov
, D.
Gresch
, Z.
Wang
, Q.
Wu
, M.
Troyer
, X.
Dai
, and B. A.
Bernevig
, Nature
527
, 495
–498
(2015
).44.
K.
Deng
, G.
Wan
, P.
Deng
, K.
Zhang
, S.
Ding
, E.
Wang
, M.
Yan
, H.
Huang
, H.
Zhang
, Z.
Xu
, J.
Denlinger
, A.
Fedorov
, H.
Yang
, W.
Duan
, H.
Yao
, Y.
Wu
, S.
Fan
, H.
Zhang
, X.
Chen
, and S.
Zhou
, Nat. Phys.
12
, 1105
–1110
(2016
).45.
N.
Xu
, H. M.
Weng
, B. Q.
Lv
, C. E.
Matt
, J.
Park
, F.
Bisti
, V. N.
Strocov
, D.
Gawryluk
, E.
Pomjakushina
, K.
Conder
, N. C.
Plumb
, M.
Radovic
, G.
Autes
, O. V.
Yazyev
, Z.
Fang
, X.
Dai
, T.
Qian
, J.
Mesot
, H.
Ding
, and M.
Shi
, Nat. Commun.
7
, 11006
(2016
).46.
L.
Yang
, Z.
Liu
, Y.
Sun
, H.
Peng
, H.
Yang
, T.
Zhang
, B.
Zhou
, Yi
.Zhang
, Y.
Guo
, M.
Rahn
, D.
Prabhakaran
, Z.
Hussain
, S.-K.
Mo
, C.
Felser
, B.
Yan
, and Y.
Chen
, Nat. Phys.
11
, 728
–732
(2015
).47.
T.-R.
Chang
, S.-Y.
Xu
, D. S.
Sanchez
, W.-F.
Tsai
, S.-M.
Huang
, G.
Chang
, C.-H.
Hsu
, G.
Bian
, I.
Belopolski
, Z.-M.
Yu
, S. A.
Yang
, T.
Neupert
, H.-T.
Jeng
, H.
Lin
, and M. Z.
Hasan
, Phys. Rev. Lett.
119
, 026404
(2017
).48.
49.
50.
51.
C.
Kittle
, Introduction to Solid State Physics
, 8th ed. (John Wiley & Sons
, NY
, 2004
), pp. 1
–704
.52.
G. F.
Koster
, J. D.
Dimmock
, R. G.
Wheeler
, and H.
Statz
, Properties of the Thirty-Two Point Groups
, 1st ed. (MIT Press
, Cambridge, MA
, 1963
), pp. 1–104.53.53.
K. J.
Schulz
, O. A.
Musbah
, and Y. A.
Chang
, et al., Bull. Alloy Phase Diagrams
11
, No. 3
, 211
–215
(1990
).54.
N.
Arikan
, Z.
Charifi
, H.
Baaziz
, H.
Unver
, and G.
Ugar
, Phys. Chem. Solids
77
, 126
–132
(2015
).55.
K. J.
Schulz
, O.
Musbah
, and Y.
Chang
, J. Phase Equilib.
12
, 10
–14
(1991
).56.
P.
Blaha
, K.
Schwarz
, P.
Sorantin
, and S. B.
Trickey
, Commput. Phys. Commun.
59
, 399
–68
. (1990
).57.
P.
Blaha
, K.
Schwarz
, F.
Tran
, R.
Laskowski
, G. K. H.
Madsen
, and L. D.
Marks
, J. Chem. Phys.
152
, 074101
(2020
).58.
J. P.
Perdew
, K.
Burke
, and M.
Ernzerhof
, Phys. Rev. Lett.
77
, 3865
(1996
).59.
D. J.
Singh
, et al., Planewaves, Pseudopotentials, and the LAPWMethod
, 2nd
ed. (Springer
, New York
, 1996
).60.
G. K. H.
Madsen
, P.
Blaha
, K.
Schwarz
, E.
Sjostedt
, and L.
Nordstrom
, Phys. Rev. B
64
, 195134
(2001
).61.
A. A.
Burkov
, M. D.
Hook
, and Leon
Balents
, Phys. Rev. B
84
, 235126
(2011
).62.
A. S.
Cuamba
, H.-Y.
Lu
, L.
Hao
, and C. S.
Ting
, preprint arXiv:1801.01113 [cond-mat.mtrlsci] (2018).63.
N. B.
Kopnin
, T. T.
Heikkila
, and G. E.
Volovik
, Phys. Rev. B
83
, 220503
(2011
).64.
65.
N.
Ehlen
, M.
Hell
, G.
Marini
, E. H.
Hasdeo
, R.
Saito
, Y.
Falke
, M. O.
Goerbig
, G.
Di Santo
, L.
Petaccia
, G.
Profeta
, and A.
Gruneis
, ACS Nano
14
, 1055
–1069
(2020
).66.
M. S.
Bahramy
, P. D. C.
King
, A.
de la Torre
, J.
Chang
, M.
Shi
, L.
Patthey
, G.
Balakrishnan
, Ph.
Hofmann
, R.
Arita
, N.
Nagaosa
, and F.
Baumberger
, Nat. Commun.
3
, 679
(2012
).67.
M. S.
Bahramy
, B.-J.
Yang
, R.
Arita
, and N.
Nagaosa
, Nat. Commun.
3
, 679
(2012
).68.
M.
Hirayama
, R.
Okugawa
, S.
Ishibashi
, S.
Murakami
, and T.
Miyake
, Phys. Rev. Lett.
114
, 206401
(2015
).69.
This content is only available via PDF.
©2022 Authors. Published by AIP Publishing.
2022
Author(s)