二维理论可扭转材料数据库

扭转二维 (2D) 材料的研究——通过扭转层面产生莫尔超晶格——为研究拓扑相和强关联物理开辟了新机遇。虽然扭转双层石墨烯 (TBG) 和扭转过渡金属二硫属化物 (TMD) 等体系已被广泛研究，但其他看似无限的可扭转二维材料的更广泛潜力仍 largely unexplored。在本文中，我们将“理论可扭转材料”定义为允许构建其莫尔结构简单连续模型的单层或多层结构。这排除了例如具有“面条状”能带或费米面附近有众多交叉点的材料，因为这些材料的理论莫尔建模不可行。我们提出了一种高通量算法，基于拓扑二维材料数据库系统地搜索理论可扭转的半金属和绝缘体。通过分析关键电子性质，我们确定了数千种新的候选材料，它们在扭转时可能呈现丰富的拓扑和强关联现象。我们提出了实现不同类型莫尔体系的代表性可扭转材料，包括具有不同布拉维晶格、谷和自旋-轨道耦合强度的材料。我们提供了其中几种材料的晶体生长示例，并展示了扭转双层能带结构以及简化的扭转连续模型。我们的结果显著拓宽了莫尔异质结构的范围，为未来关于新型莫尔体系的实验和理论研究提供了宝贵资源。