TaRhTe$_4$ 中依赖于层数的拓扑相与转变：从单层、双层到体相
材料科学
2025-09-18 v1
摘要
最近合成的三元准二维材料 TaRhTe 是一种具有本征层状结构的体相 Weyl 半金属，这引发了其电子结构的拓扑如何依赖于层间距的问题。在实验上，例如可以通过体相插层或剥离达到单层或少层结构来改变这些间距。在这里，我们利用密度泛函计算以及我们开发的最小四轨道紧束缚模型表明，在单层极限下会出现量子自旋霍尔绝缘体 (QSHI) 态。即使在弱自旋轨道耦合下 QSHI 也存在，其具有有趣的边缘态，表现为具有二次带极小值的 Rashba 劈裂能带。此外，我们发现，由于可观的层内跃迁，双层系统中表现出弱拓扑绝缘体 (WTI)，这与只有堆叠 QSHI 之间的弱层间相互作用才会导致 WTI 的普遍认知相反。堆叠双层产生了一个作为层间距函数的相图，包含 Weyl 半金属、WTI 和常规绝缘体相。这些关于拓扑随维度演化的见解可以转移到层状三元过渡金属碲化物家族中。
引用
@article{arxiv.2403.11688,
title = {Layer dependent topological phases and transitions in TaRhTe$_4$: From monolayer and bilayer to bulk},
author = {Xiao Zhang and Ning Mao and Oleg Janson and Jeroen van den Brink and Rajyavardhan Ray},
journal= {arXiv preprint arXiv:2403.11688},
year = {2025}
}
备注
22 pages, 14 figures