量子自旋-谷霍尔纽结态：从概念到材料设计
介观与纳米尺度物理
2021-09-10 v2 材料科学
摘要
我们提出一个通用且可调的平台，基于二维六角拓扑绝缘体实现具有自旋-谷-动量锁定的高密度量子自旋-谷霍尔纽结（QSVHK）态阵列。通过对 Berry 曲率与拓扑电荷的分析，发现 QSVHK 态由谷反转与时间反演对称性拓扑保护。值得注意的是，Green 函数计算验证 QSVHK 态的电导在非金属或长程磁无序下均保持量子化。基于第一性原理结果，我们表明 QSVHK 态可在铋烯中通过合金工程、表面功能化或电场实现，其保护带隙高达 287 meV，支持自旋-谷滤波器、阀与波导的非易失应用，甚至可在室温下工作。
引用
@article{arxiv.2102.05806,
title = {Quantum Spin-Valley Hall Kink States: From Concept to Materials Design},
author = {Tong Zhou and Shuguang Cheng and Michael Schleenvoigt and Peter Schuffelgen and Hua Jiang and Zhongqin Yang and Igor Zutic},
journal= {arXiv preprint arXiv:2102.05806},
year = {2021}
}
备注
7 pages, 4 figures