拓扑绝缘体/磁性绝缘体异质结中的大质量狄拉克表面态
材料科学
2015-03-20 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
拓扑绝缘体是一种新的物质态，具有体能隙和受时间反演对称性保护的鲁棒无能隙表面态。当时间反演对称性被破坏时，表面态打开能隙，从而诱导系统对电磁场产生拓扑响应——即拓扑磁电效应。本文研究了由拓扑绝缘体和磁性绝缘体形成的异质结中拓扑表面态的行为。我们识别出几种与拓扑绝缘体 具有相容磁结构且晶格匹配度相对较好的磁性绝缘体，发现最佳候选材料是反铁磁绝缘体 MnSe。我们在 超晶格中进行了第一性原理计算，获得了表面态能带结构。与 MnSe 的磁交换耦合在表面态处诱导了约 54 meV 的能隙。此外，我们调节了 Mn 离子与拓扑绝缘体表面之间的距离，以研究交换耦合的距离依赖性。
引用
@article{arxiv.1208.4638,
title = {Massive Dirac surface states in topological insulator/magnetic insulator heterostructures},
author = {Weidong Luo and Xiao-Liang Qi},
journal= {arXiv preprint arXiv:1208.4638},
year = {2015}
}
备注
8 pages, 7 figures