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所示，这意味着需要压缩金属能带宽度，并使导带与价带充分分离，直至 JDOS 在带内跃迁与带间跃迁之间归零。本文将金属中这种假想的 JDOS 间隙称为 " 超间隙 " ，其光学损耗可低至绝缘体带隙水平。

图 2| 超能隙导体 (TMTTF) ₂ SbF ₆ 的理论预测

要点：

1. 本文探究了有机导体——这类材料通常具有更窄的能带和更弱的关联效应。研究发现 Fabre 电荷转移盐 (TMTTF) ₂ X （ TMTTF ：四甲基四硫富瓦烯， C ₁₀ H ₁₂ S ₄ ； X 代表 SbF ₆ 、 PF ₆ 、 AsF ₆ 或 BF ₄ 等单价阴离子）能满足超间隙条件，该材料家族因其非常规电子特性和丰富相图备受关注。由于这些准一维金属具有同构特性，本文以 X=SbF ₆ 为例展示其第一性原理计算结果（图 2 ）。

2. 晶体呈三斜晶系结构，其中 TMTTF 分子沿晶轴 c 方向被 X ⁻ 阴离子隔开，并沿导电方向（ a 轴 /x 轴）呈锯齿状排列。从费米面（图 2a ）和能带结构（图 2b ）可看出电流传导方向：金属能带沿 x 方向色散明显，而其他方向基本无色散。分波态密度分析表明，两条金属能带源自晶胞内两个 TMTTF 分子的最高占据分子轨道，其转移一个电子至 X ⁻ 阴离子，形成空穴型（ p 型）载流子浓度为 1.5×10²¹ cm ⁻ ³ 的四分之一填充金属能带。但霍尔测量显示有效传输载流子密度仅为理论值的 1% ，这源于 (TMTTF) ₂ X 作为一维 Luttinger 液体存在电子相互作用特性。

3. 该金属（部分占据）能带在能量尺度上与自身带宽充分分离，并与导带（未占据）和价带（占据）保持明显间隔，从而在 JDOS 谱中形成超间隙（图 2c ）。超间隙宽度达 ~1 eV ，与金属能带宽度相当 —— 宽金属能带利于导电，而宽超间隙则保障光学透明性。图 2c 同时计算了 (TMTTF) ₂ SbF ₆ 的光学介电常数。

图

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