自旋 - 轨道溢出作为绝缘体能带反转的度量
介观与纳米尺度物理
2014-09-23 v2
摘要
我们提出了一种直接有效的方法，用于量化带隙绝缘体中由自旋轨道耦合（SOC）诱导的能带反转。在该方法中，我们定义了一个作为布里渊区中波矢量函数的量，用于测量具有和不具有 SOC 的系统占据态之间的溢出。整个布里渊区的溢出图提供了由 SOC 驱动的能带反转数量和位置的直观指示。为了说明该方法，我们将此方法应用于二维 Kane-Mele 模型、施加塞曼场的二维 Bi 双层，以及一些三维材料（包括平凡和拓扑绝缘体）的第一性原理计算。我们认为，布里渊区中溢出的分布与这些系统中的拓扑指数密切相关。我们的方法为理解能带理论中的拓扑特性提供了新的视角，并有助于寻找具有非平凡能带拓扑的新材料。
引用
@article{arxiv.1407.1244,
title = {Spin-orbit spillage as a measure of band inversion in insulators},
author = {Jianpeng Liu and David Vanderbilt},
journal= {arXiv preprint arXiv:1407.1244},
year = {2014}
}
备注
7 pages, 6 figures