由二维铁电性调控的按需量子自旋霍尔绝缘体
材料科学
2021-05-04 v2
摘要
铁电序与拓扑序在二维（2D）原子晶体中的共存使得非易失且可切换的量子自旋霍尔态成为可能。本文给出一种通用设计原则，用于仅使用拓扑平庸构筑单元来构建可同时具备铁电性与非平庸能带拓扑的二维双层异质结构。由异质结构面外极化产生的内建电场能够稳健地调控带隙大小与能带反转强度，可用于操纵拓扑相变。利用第一性原理计算，我们证明一系列双层异质结构是二维铁电拓扑绝缘体（2DFETI），其能带拓扑与极化态直接耦合。我们提出了若干基于 2DFETI 的量子电子器件，包括畴壁量子电路与拓扑忆阻器。
引用
@article{arxiv.2101.07980,
title = {On-demand quantum spin Hall insulators controlled by two-dimensional ferroelectricity},
author = {Jiawei Huang and Xu Duan and Sunam Jeon and Youngkuk Kim and Jian Zhou and Jian Li and Shi Liu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2101.07980},
year = {2021}
}