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过渡金属硫族化物合金中出现的拓扑绝缘相

材料科学 2023-04-17 v1

摘要

过渡金属硫族化物已成为众多技术研究与应用及基础问题研究的对象。单层PtSe2是具有平庸带隙的半导体,相反,其25% Se原子被Hg替代的对应物Pt2HgSe3(jacutingaite,一种天然矿物)是具有大带隙的二维拓扑绝缘体。基于第一性原理计算,我们研究了Pt(HgxSe1-x)2的的能量稳定性、作为合金浓度函数的拓扑转变,以及嵌入PtSe2基体中的Hg原子分布。我们的发现揭示了拓扑相对合金浓度的依赖关系及对Hg分布的鲁棒性。通过结合第一性原理结果与缺陷波函数渗流模型,我们估计随机合金拓扑转变的浓度阈值仅9%。我们的结果拓展了在随机合金系统中寻找非平庸拓扑相的可能。

关键词

引用

@article{arxiv.2212.05863,
  title  = {Topological insulating phase arising in transition metal dichalcogenide alloy},
  author = {F. Crasto de Lima and B. Focassio and R. H. Miwa and A. Fazzio},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2212.05863},
  year   = {2023}
}