SiC(0001) 表面上重 IV 族元素（Ge、Sn、Pb）三角晶格原子层的计算研究
介观与纳米尺度物理
2018-09-05 v1
摘要
IV 族重元素原子层因其强自旋轨道耦合 (SOC) 而预期展现有趣的物理性质。利用带/不带 SOC 的密度泛函理论 (DFT) 计算，我们研究了 IV 族重元素覆盖层，即 SiC(0001) 半导体表面的致密三角晶格原子层 (TLAL) 的变异。此类层形成的可能性及其性质此前未被探讨。本文表明，这些层确实可能稳定，并且由于特殊的成键构型，展现出源于 轨道且主要局域于层内的稳健类狄拉克能带，以及局域于层外并与 SiC 衬底相互作用的 能带。我们发现 吸附位对此类 TLAL 结构最为有利，这导致布里渊区 点附近态出现不寻常的 SOC 诱导自旋极化，即不同态的 Rashba 型与 Zeeman 型自旋极化共存。我们从部分电子密度的对称性而非原子结构的对称性解释了该现象。
引用
@article{arxiv.1809.00829,
title = {Computational study of heavy group IV elements (Ge, Sn, Pb) triangular lattice atomic layers on SiC(0001) surface},
author = {Anton Visikovskiy and Shingo Hayashi and Takashi Kajiwara and Fumio Komori and Koichiro Yaji and Satoru Tanaka},
journal= {arXiv preprint arXiv:1809.00829},
year = {2018}
}