通过维度缩减在稀土单磷族化合物中实现非平庸拓扑
材料科学
2025-02-26 v1
摘要
稀土单磷族化合物半金属薄膜由于量子限域效应，预计将转变为半导体，该效应消除了布里渊区边缘的电子口袋与区中心的空穴口袋之间的重叠。然而，以非磁性 LaSb 为例，我们发现当厚度减至 7、5 或 3 个单层时，LaSb(001) 薄膜中会出现量子自旋霍尔绝缘体相。这归因于对面内电子口袋的强量子限域效应，以及投影到区中心的倒空间中面外口袋缺乏量子限域，从而导致能带反转。自旋轨道耦合在薄膜的能带结构中打开了一个相当大的非平庸带隙。这种效应在稀土单磷族化合物中具有普遍性，当与该材料家族其他成员中存在的 4f 磁矩耦合时，可能导致有趣的现象。
引用
@article{arxiv.2302.02049,
title = {Non-trivial topology in rare-earth monopnictides from dimensionality reduction},
author = {Dai Q. Ho and Ruiqi Hu and D. Quang To and Garnett W. Bryant and Anderson Janotti},
journal= {arXiv preprint arXiv:2302.02049},
year = {2025}
}