由拓扑平庸BiTeI三层膜构成的中心对称薄膜中的量子自旋霍尔绝缘体
材料科学
2017-03-30 v2
摘要
十年前理论预测且现已实验观测到的量子自旋霍尔绝缘体，由于其边缘无耗散的自旋极化电子输运，对纳米电子学突破具有重要作用。为使该输运在常态下持续，绝缘体应在稳定拓扑相中具有足够大的能带隙。本文从理论上表明，量子自旋霍尔绝缘体可在由具有强自旋轨道耦合的平庸能带绝缘体构成的超薄膜中实现。具有足够大反转型能隙以供实际应用的最薄薄膜，是由两个反向堆叠的非中心对称BiTeI三层膜构建的中心对称六重层。该非平庸六重层恰是为人工设计的强三维拓扑绝缘体BiTeI的结构单元。我们揭示了拓扑绝缘体如何由BiTeX族（X=I, Br, Cl）结构单元构成的一般原理，这为拓扑相的工程化提供了新视角。
引用
@article{arxiv.1607.06612,
title = {Quantum spin Hall insulators in centrosymmetric thin films composed from topologically trivial BiTeI trilayers},
author = {I. A. Nechaev and S. V. Eremeev and E. E. Krasovskii and P. M. Echenique and E. V. Chulkov},
journal= {arXiv preprint arXiv:1607.06612},
year = {2017}
}
备注
6 pages, 4 figures