作为拓扑激子绝缘体的单层过渡金属硫族化物
介观与纳米尺度物理
2020-03-04 v1
摘要
T'相单层过渡金属硫族化物有望在室温下实现量子自旋霍尔(QSH)效应，因为它们在体相中反带之间呈现出显著的自旋轨道能隙。本文表明，在该能隙中激发的电子-空穴对的结合能大于能隙本身，我们所研究的范式材料MoS2通过多体微扰理论(MBPT)从第一性原理得到此结果。这一看似矛盾的结果暗示T'相相对于激子的自发产生是不稳定的，事实上我们发现它导致了重构的“激子绝缘体”基态。重要的是，我们表明在该系统中拓扑序与激子序通过破缺晶体反演对称性协同增强体能隙，这与双层中两种序之间的挫败通过破缺时间反演对称性得以缓解的情况相反。激子拓扑绝缘体与裸拓扑相显著不同，因为它解除了能带自旋简并，从而产生圆二色性。施加于系统的适度双轴应变导致了两种额外的激子相，其拓扑性质不同但均因电子-电子相互作用而具有铁电性。
引用
@article{arxiv.1906.07971,
title = {A monolayer transition metal dichalcogenide as a topological excitonic insulator},
author = {Daniele Varsano and Maurizia Palummo and Elisa Molinari and Massimo Rontani},
journal= {arXiv preprint arXiv:1906.07971},
year = {2020}
}
备注
five colour figures