在绝缘衬底上二维 HgTe 单层中实现鲁棒大带隙量子自旋霍尔态
材料科学
2018-07-31 v1
摘要
尽管近年来预测了许多可能的二维（2D）拓扑绝缘体（TI），仍缺乏可实验实现的 2D TI。通过第一性原理与紧束缚模拟，我们发现了一种有效方法，利用 AlO(0001) 衬底在二维蜂窝状 HgTe 单层中稳定具有 227 meV 大非平庸带隙的鲁棒量子自旋霍尔态。能带拓扑源于完全由 Hg 与 Te 原子贡献的 型与 型轨道之间的能带反转，因此量子化边缘态被限制在蜂窝状 HgTe 单层内。同时，HgTe 与 AlO(0001) 间的强相互作用确保了原子结构的高稳定性。因此，HgTe/AlO(0001) 中可能在高温下实现 TI 态。
引用
@article{arxiv.1806.08032,
title = {Realizing robust large-gap quantum spin Hall state in 2D HgTe monolayer on insulating substrate},
author = {Can Qi and Liying Ouyang and Jun Hu},
journal= {arXiv preprint arXiv:1806.08032},
year = {2018}
}