数字过渡金属氧化物异质结中量子霍尔效应的界面工程
材料科学
2011-12-30 v4 强关联电子
摘要
拓扑绝缘体以自旋-轨道耦合驱动的非平庸能带拓扑为特征。为了充分探索拓扑绝缘体的基础科学和应用，材料实现是不可或缺的。在此，我们基于紧束缚模型和第一性原理计算预测，沿[111]晶轴生长的钙钛矿型过渡金属氧化物双层是二维拓扑绝缘体的潜在候选材料。这些材料的拓扑能带结构可以通过改变掺杂离子、衬底和外部栅极电压进行精细调控。我们预测LaAuO双层具有约0.15 eV的拓扑非平庸能隙，该能隙足够大，可在室温下实现量子自旋霍尔效应。此外，还讨论了与系统中发现的近乎平坦的拓扑非平庸能带相关的有趣现象，如分数量子霍尔效应。
引用
@article{arxiv.1106.4296,
title = {Interface engineering of quantum Hall effects in digital transition metal oxide heterostructures},
author = {Di Xiao and Wenguang Zhu and Ying Ran and Naoto Nagaosa and Satoshi Okamoto},
journal= {arXiv preprint arXiv:1106.4296},
year = {2011}
}
备注
Main text 11 pages with 4 figures and 1 table. Supplementary materials 4 pages with 2 figures