单层 NbSe2 中应变诱导电荷密度波及其涌现拓扑态
材料科学
2025-05-22 v3 强关联电子
摘要
强关联系统中拓扑态的涌现，尤其是二维（2D）过渡金属硫族化物，为调控量子材料中的电子性质提供了平台。然而，对关联与拓扑之间复杂相互作用的全面理解仍难以捉摸。本文采用第一性原理建模，揭示了单层 1H-NbSe2 中两种不同的 2x2 电荷密度波（CDW）相，在约 1% 的适度双轴拉伸应变下，它们比传统的 3x3 CDW 在能量上更有利。这些应变诱导的 CDW 相与众多拓扑态共存，其特征为 Z2 拓扑、高镜像陈数、拓扑节点线以及高阶拓扑态，我们通过计算拓扑指数以及鲁棒边缘态和局域角态的存在而严格验证。值得注意的是，这些拓扑性质是由于 CDW 而涌现的，而非完整相中预先存在的拓扑。这些结果阐明了 2D 材料中关联、拓扑与几何之间的相互作用，并表明应变诱导的关联效应可用于在初始为平庸拓扑的材料中设计拓扑态。我们的发现可应用于需要鲁棒且可调拓扑态的电子学、自旋电子学及其他先进量子器件。
引用
@article{arxiv.2104.14634,
title = {Strain-Induced Charge Density Waves with Emergent Topological States in Monolayer NbSe2},
author = {Wei-Chi Chiu and Sougata Mardanya and Robert Markiewicz and Jouko Nieminen and Bahadur Singh and Tugrul Hakioglu and Amit Agarwal and Tay-Rong Chang and Hsin Lin and Arun Bansil},
journal= {arXiv preprint arXiv:2104.14634},
year = {2025}
}