具有3d吸附原子的MoS2单层中的无带反转陈绝缘体
材料科学
2017-02-20 v2
摘要
利用第一性原理方法和 k·p 模型，探究了负载 3d 过渡金属（TM）吸附原子（V-Fe）的 MoS2 单层的电子与拓扑性质。在不考虑 Hubbard U 相互作用时，V、Cr 和 Fe 吸附原子倾向于位于 Mo 原子顶端，而 Mn 原子最稳定位点处于 Mo-S 六边形的空位。施加 Hubbard U 后，所有体系的最稳定位点均变为 Mo 原子顶端。这些体系实现了无带反转的陈绝缘体。V 和 Fe 吸附体系是产生拓扑态的最佳候选。k·p 模型计算表明，这些拓扑态由 TM 磁性、来自 MoS2 衬底的 C3v 晶体场以及 TM 原子自旋轨道耦合（SOC）决定。研究发现特殊的双半子赝自旋纹理对拓扑有贡献。我们还探究了 V 和 Fe 吸附体系贝里曲率之间的明显差异。我们的结果拓宽了对陈绝缘体的理解，并有助于 MoS2 单层在未来电子学与自旋电子学中的应用。
引用
@article{arxiv.1701.02880,
title = {Chern insulators without band inversion in MoS2 monolayers with 3d adatoms},
author = {Xinyuan Wei and Bao Zhao and Jiayong Zhang and Yang Xue and Yun Li and Zhongqin Yang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1701.02880},
year = {2017}
}
备注
24 pages, 8 figures, 1 table