过渡金属硫族化物 ZrTe$_4$Se 中的稳健大带隙拓扑绝缘体相
材料科学
2021-10-27 v1
摘要
基于密度泛函理论（DFT），我们研究了块体与单层 ZrTeSe 的电子性质。块体 ZrTeSe 的能带结构在单轴应变下可产生半金属到拓扑绝缘体（TI）的相变。最大全局带隙在 7% 拉伸应变下为 0.189 eV。同时，Z 不变量（0; 110）确证其为弱拓扑绝缘体（WTI）。(001) 面的两个狄拉克锥进一步确认了非平庸拓扑性质。单层 ZrTeSe 是量子自旋霍尔（QSH）绝缘体，带隙为 86.4 meV，Z=1，其非平庸金属边缘态进一步确认了非平庸拓扑性质。最大全局带隙在 8% 拉伸应变下为 0.211 eV。当压缩应变超过 1% 时，单层 ZrTeSe 的能带结构产生 TI 到半金属的相变。这些理论分析可为寻找大带隙拓扑绝缘体提供方法，并为拓扑纳米电子器件应用提供平台。
引用
@article{arxiv.2106.04035,
title = {Robust large-gap topological insulator phase in transition-metal chalcogenide ZrTe$_4$Se},
author = {Xing Wang and Wenhui Wan and Yanfeng Ge and Yong Liu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2106.04035},
year = {2021}
}
备注
13 pages,8 figures