从多孔石墨烯工程二维块状拓扑绝缘体
介观与纳米尺度物理
2024-12-17 v1 强关联电子
摘要
我们的研究提出了一种不包含任何金属原子的基于碳的二维（2D）块状拓扑绝缘体，使费米能级与狄拉克点对齐，无需掺杂，克服了2D金属有机框架（MOFs）基于块状结构所观察到的重要瓶颈。我们的2D块状结构通过在石墨烯板上创建规律的纳米孔隙形成，称为多孔石墨烯基块状晶格（PGKL），灵感来自类似结构的最近底向合成。由于我们多孔石墨烯中不存在镜像对称性，我们仅考虑第一最近邻的本征自旋轨道耦合（ISOC），不同于Kane-Mele模型中通常使用的第二最近邻ISOC，PGKL表现出具有狄拉克带和平坦带的独特能带结构，允许在费米能级附近实现拓扑态。通过分析Berry曲率和Chern数，全面理解了PGKL的拓扑绝缘体特性，为2D拓扑绝缘体提供了宝贵的见解。分析1-D带 ribbon 结构，强调了拓扑边缘态的出现。
引用
@article{arxiv.2412.11516,
title = {Engineering two-dimensional kagome topological insulator from porous graphene},
author = {Shashikant Kumar and Gulshan Kumar and Ajay Kumar and Prakash Parida},
journal= {arXiv preprint arXiv:2412.11516},
year = {2024}
}