单层 WTe$_2$ 中量子自旋霍尔相的热鲁棒性
介观与纳米尺度物理
2023-02-13 v2 材料科学
摘要
单层 1T'-WTe 是首个实验上观察到量子自旋霍尔相的二维晶体。此外，近期实验与理论建模报道了鲁棒激子绝缘相的存在。尽管采用杂化泛函的第一性原理计算与若干低温测量表明存在约 50 meV 量级的带隙，实验仅能在高达 100 K 的温度下确认螺旋边缘态的存在。本文中，我们通过第一性原理模拟研究温度对单层 1T'-WTe 电子结构的影响，并考虑热膨胀与电子-声子耦合两者的贡献。首先，我们表明热膨胀较弱但倾向于增大间接带隙。接着，我们用非微扰方法计算电子-声子耦合对能带结构的影响，观察到随温度升高能带反转有小幅减小。值得注意的是，拓扑相与有限带隙的存在被发现对热效应特别鲁棒，直至并超过室温。
引用
@article{arxiv.2210.11258,
title = {Thermal robustness of the quantum spin Hall phase in monolayer WTe$_2$},
author = {Antimo Marrazzo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2210.11258},
year = {2023}
}
备注
6 pages, 4 figures + supplementary material (1 page, 1 figure)