超薄多型 V$_2$VI$_3$ 拓扑绝缘体纳米薄膜的堆叠依赖性能量学与电子结构
材料科学
2016-01-22 v1
摘要
拓扑绝缘体代表了表面物理学的一个范式转变。研究最广泛的 BiSe 型拓扑绝缘体具有层状结构，其中相邻层通过范德华相互作用弱结合。利用第一性原理密度泛函理论计算，我们研究了堆叠顺序对 BiSe、BiTe 和 SbTe 三种多型体的能量学和能带结构特性的影响。考虑到其厚度高达 6 nm 的超薄薄膜作为层厚的函数，我们发现能带结构的整体色散对堆叠顺序不敏感，而带隙则高度敏感，这也可能影响拓扑非平凡相出现的临界厚度。我们的计算结果与现有的实验和理论结果一致。我们进一步研究了摩擦学层面的层间滑移，发现所考虑的两种结构之间的能垒相对较低。堆叠依赖的带隙和低滑移能垒表明，多型堆叠修饰可能为控制这种新物态的性质提供了一条替代途径。
引用
@article{arxiv.1408.5188,
title = {Stacking-dependent energetics and electronic structure of ultrathin polymorphic V$_2$VI$_3$ topological insulator nanofilms},
author = {Can Li and Torben Winzer and Aron Walsh and Binghai Yan and Catherine Stampfl and Aloysius Soon},
journal= {arXiv preprint arXiv:1408.5188},
year = {2016}
}
备注
9 pages with 7 figures, accepted in Physical Review B