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预测NbIrTe$_4$单层中的双量子自旋霍尔绝缘体

强关联电子 2024-06-05 v1 介观与纳米尺度物理

摘要

双量子自旋霍尔绝缘体(QSHI)是二维材料TaIrTe4_4中新发现的一种拓扑态,在电荷中性点同时表现出传统的Z2Z_2带隙,以及在弱掺杂下由范霍夫奇点(VHS)诱导的关联Z2Z_2带隙。受理论理解和实验测量最新进展的启发,我们通过第一性原理计算预测了NbIrTe4单层的对应材料中一种有前景的双QSHI。除了电荷中性点处众所周知的能带反转外,在化学势接近VHS时,CDW相变后发现了两个新的能带反转,一个直接Z2Z_2带隙和一个间接Z2Z_2带隙。VHS诱导的非平凡带隙约为10 meV,远大于TaIrTe4_4中的带隙。此外,由于新产生的带隙主要由Nb的4d4d轨道主导,与TaIrTe4_4相比,NbIrTe4_4中的电子关联效应应相对更强。因此,NbIrTe4_4单层中的双QSHI态有望成为研究拓扑与关联效应相互作用的良好平台。

关键词

引用

@article{arxiv.2406.00979,
  title  = {Prediction of dual quantum spin Hall insulator in NbIrTe$_4$ monolayer},
  author = {Xiangyang Liu and Junwen Lai and Jie Zhan and Tianye Yu and Wujun Shi and Peitao Liu and Xing-Qiu Chen and Yan Sun},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2406.00979},
  year   = {2024}
}