扭曲过渡金属硫化物异构三层中的拓扑绝缘体
介观与纳米尺度物理
2025-08-08 v2
摘要
量子自旋哈尔效应已被预测出现在扭曲的 homobilayer 过渡金属硫化物（TMD）中，这归功于层次-拟旋磁场。最近的实验观测也确认了这种拓扑态的物质。然而，多层莫尔超格中的拓扑电子性质仍需进一步探索。在扭曲的 TMD 异构三层中，实现具有 various symmetries 的莫尔势能成为可行的。本文展示，扭曲的三层 TMD 可在具有 对称性的莫尔势能作用下进入拓扑绝缘体相。具体而言，我们构建了两种三层异构结构，其中低能价带电子主要来自中间层。在 AA 堆叠的莫尔势能 WS/WSe/MoS 异构三层中，仅扭曲中间层，莫尔势能的峰值呈近似 对称性。 对称性有效补偿了 WSe 层中空间反演对称性破缺，从而导致扭转角度依赖的拓扑相变。利用 Green's 函数方法，我们计算了拓扑小gap处边缘态的局部态密度，确认其作为莫尔边缘态的本质。在螺旋扭曲 AA 堆叠的莫尔势能 MoS/WSe/MoS 异构三层中，我们观察到拓扑与平凡绝缘体的马赛克图案。拓扑马赛克的出现归因于局部莫尔势能峰值具有 对称性。这些结果为在 TMD 异构结晶体中实现拓扑相提供了新的途径。
引用
@article{arxiv.2410.05197,
title = {Topological Insulator in Twisted Transition Metal Dichalcogenide Heterotrilayers},
author = {Hao He and Zhao Gong and Qing-Jun Tong and Dawei Zhai and Wang Yao and Xing-Tao An},
journal= {arXiv preprint arXiv:2410.05197},
year = {2025}
}
备注
8 pages, 6 figures