1T' 结构单层过渡金属硫族化合物的实用紧束缚模型
材料科学
2021-08-04 v1
摘要
基于第一性原理计算，1T' 结构的单层过渡金属硫族化合物 （ = Mo,W 且 = Te, Se, S）被预言为量子自旋霍尔绝缘体，并迅速得到多个实验组的证实。为更好地理解其性质，特别是对外场的响应，我们结合对称性分析与第一性原理计算，构建了一个实用的四带紧束缚（TB）模型。我们的 TB 模型尊重所有对称性，并能在 -0.3 eV 到 0.8 eV 的大能量窗口内精确复现能带结构。在包含自旋轨道耦合（SOC）后，我们的 TB 模型可刻画非平庸拓扑及相应的边缘态。我们的 TB 模型还能捕捉应变对能带结构的各向异性效应以及应变诱导的金属-绝缘体转变。此外，我们发现尽管 具有相同的晶体结构并拥有相同的晶体对称性，但费米能级附近状态的轨道组成存在定性差异，其低能性质无法完全由单一的 k p 模型描述。因此，我们分别针对 S、Se 和 Te 构建了两类不同的 k p 模型。得益于高精度与简洁性，我们的 TB 与 k p 模型可作为未来研究 1T'-过渡金属硫族化合物中输运、超导、强关联效应与扭转电子学的坚实而具体的起点。
引用
@article{arxiv.2103.15655,
title = {Realistic tight-binding model for monolayer transition metal dichalcogenides in 1T' structure},
author = {Mengli Hu and Guofu Ma and Chun Yu Wan and Junwei Liu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2103.15655},
year = {2021}
}