功能化哑铃型锡烯中的大能隙量子自旋霍尔态
材料科学
2016-03-14 v1
摘要
二维哑铃型 (DB) 锡烯已被 Tang 等人 [P. Tang, P. Chen, W. Cao, H. Huang, S. Cahangirov, L. Xian, Y. Xu, S. C. Zhang, W. Duan, A. Rubio. Phys. Rev. B, 90, 121408 (2014)] 提出作为实现量子自旋霍尔效应 (QSHE) 的一种有前景的候选材料。然而，其小的体带隙限制了其在室温下的可能应用。基于第一性原理计算，我们预测在甲基功能化下其带隙可增强至 148 meV，并可通过施加晶格应变进一步调节。QSHE 通过 s-px,y 能带反转、拓扑不变量 Z2 = 1 以及体带隙内的螺旋无隙边缘得到证实。值得注意的是，边缘态的特征性质，如大费米速度和狄拉克锥，可通过边缘修饰进行调制。当其在各种衬底（如 SiC、h-BN 和 Bi2Te3 薄片）上生长时，我们探索了衬底对拓扑性质的影响。这些发现为未来基于锡烯的 QSHE 在自旋电子学中的制备和实际应用提供了重要指导。
引用
@article{arxiv.1602.02321,
title = {Large-gap quantum spin Hall state in functionalized dumbbell stanene},
author = {Ya-ping Wang and Wei-xiao Ji and Chang-wen Zhang and Ping Li and Feng Li and Pei-ji Wang and Sheng-shi Li and Shi-shen Yan},
journal= {arXiv preprint arXiv:1602.02321},
year = {2016}
}
备注
17 pages, 6 figures