扭转过渡金属硫族化物双层中的魔角
介观与纳米尺度物理
2021-11-19 v3 材料科学
强关联电子
摘要
扭转二维结构中的长波 moiré 超晶格已成为强关联电子物理中高度可调的平台。我们利用第一性原理密度泛函理论、连续介质建模与 Hartree-Fock 近似相结合，研究小扭转角下扭转过渡金属硫族化物同质双层（聚焦于 WSe）中的 moiré 能带。我们揭示了小扭转角 下的丰富物理，并确定了顶层价带 moiré 能带达到近乎完美平带特性的特定魔角。在此魔角附近，我们预言了广义 Kane-Mele 模型的实现，其具有拓扑平带、在每 moiré 原胞一个空穴填充处的相互作用驱动 Haldane 绝缘体与 Mott 绝缘体。魔角附近平色散与 Berry 曲率均匀性的结合，为实现分数填充下的分数量子反常霍尔效应提供了前景。我们还确定了有利于在其他整数填充处实现量子自旋霍尔绝缘体与相互作用诱导量子反常霍尔绝缘体的扭转角。
引用
@article{arxiv.2106.11954,
title = {Magic in twisted transition metal dichalcogenide bilayers},
author = {Trithep Devakul and Valentin Crépel and Yang Zhang and Liang Fu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2106.11954},
year = {2021}
}