具有镜面对称性保护的双拓扑绝缘体
介观与纳米尺度物理
2025-02-24 v2
摘要
双拓扑绝缘体（DTI）由时反演和晶体对称性共同保护，代表了传统拓扑绝缘体的有优势替代方案。通过结合ab initio计算和方法，本文研究了NaCdSn三原子层的电子能带结构，推导出与该物料类所有对称性一致的低能有效模型。我们采用L"owdin扰动理论、折叠下技术和不变式理论获得有效哈密顿量，并通过拟合分析势关系与ab initio计算结果来确定其参数。随后我们计算了系统的bulk拓扑不变量，表明NaCdSn三原子层是一个巨型间隙（数百毫尔瓦电子伏）准二维DTI，具有-spin和镜面克隆数。根据bulk-边界对应定理，我们发现NaCdSn的有限宽度条纹具有两个成对反向传播的螺旋边缘态。我们获得了边缘态能势和波函数的解析表达式，这些结果与数值计算结果一致。我们的工作为进一步研究NaCdSn作为具有室温应用潜力的DTI候选材料开辟了道路，其技术兴趣领域包括纳米电子学和自旋电子学。
引用
@article{arxiv.2405.15869,
title = {Dual topological insulator with mirror symmetry protected helical edge states},
author = {Warlley H. Campos and Poliana H. Penteado and Julian Zanon and Paulo E. Faria Junior and Denis R. Candido and J. Carlos Egues},
journal= {arXiv preprint arXiv:2405.15869},
year = {2025}
}