二维蜂窝Z$_2$量子自旋霍尔绝缘体中的本征高阶拓扑态
材料科学
2026-03-06 v1
摘要
拓扑相的探索仍然是一个前沿研究领域，由其在新一代电子和量子技术中的广阔潜力驱动。在本工作中，我们采用第一性原理计算和紧束缚模型系统地研究自由-standing 二维（2D）蜂窝 Bi、HgTe 以及 Al₂O₃(0001) 支撑的 HgTe 的拓扑性质。值得注意的是，所有三个体系均共存一阶和高阶拓扑绝缘体态，在一维（1D）纳米带中表现为无带隙边缘态，在零维（0D）纳米片中表现为对称相关的角态。此外，扶手椅边纳米片的角上可能积累分数电子电荷。在上述材料中，HgTe/Al₂O₃(0001) 因其实验可行的原子构型和低能角态而特别有前景。我们的发现强调了探索 Z₂ 量子自旋霍尔绝缘体中高阶拓扑相的重要性，并为器件应用开辟了新的可能性。
引用
@article{arxiv.2503.12196,
title = {Intrinsic higher-order topological states in 2D honeycomb Z_2 quantum spin Hall insulators},
author = {Sibin Lü and Jun Hu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.12196},
year = {2026}
}
备注
16 pages, 9 figures