双钙钛矿中的一类新型三维拓扑绝缘体
介观与纳米尺度物理
2017-01-02 v3 材料科学
强关联电子
摘要
我们预测了一类新型三维拓扑绝缘体 (TIs)，其中自旋轨道耦合 (SOC) 可以更有效地在 Γ 点产生大的带隙。传统拓扑绝缘体（如 Bi₂Se₃）的带隙主要受两个因素限制：SOC 的强度，以及从电子结构角度看，无 SOC 时的带隙大小。前者是原子属性，而我们发现后者可以在一个通用的岩盐晶格模型中最小化，在该模型中，无 SOC 时，对于一系列参数，费米能级处会发生稳定的能带交叉以及能带特征反转。因此，可以期待大带隙拓扑绝缘体或由较轻元素组成的拓扑绝缘体。事实上，我们通过第一性原理计算发现，该模型适用于一类双钙钛矿 A₂BiXO₆ (A = Ca, Sr, Ba; X = Br, I)，预测带隙可达 0.55 eV。此外，考虑实际表面结构的更详细计算表明，在具有特定终端的边界处，狄拉克锥对悬挂键的存在具有鲁棒性。
引用
@article{arxiv.1609.09204,
title = {New class of 3D topological insulator in double perovskite},
author = {Shu-Ting Pi and Hui Wang and Jeongwoo Kim and Ruqian Wu and Yin-Kuo Wang and Chi-Ken Lu},
journal= {arXiv preprint arXiv:1609.09204},
year = {2017}
}
备注
submitted; title changed and new references added; see DOI for published version