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单层 1T$^{\prime}$-MoS$_2$ 中的拓扑相变

介观与纳米尺度物理 2025-03-19 v5

摘要

单层过渡金属二硫族化物的 1T^{\prime} 相因其在纳米电子学应用中的潜力而近来备受关注。我们利用 k.pk.p 哈密顿量和线性响应理论在理论上证明了 1T^{\prime}-MoS2_2 的拓扑行为与相变。动量空间中的自旋纹理揭示了价带与导带具有不同取向的强自旋动量锁定。此外,Dirac 点附近的 Berry 曲率分布突显了 α\alpha 参数的影响,证明了 1T^{\prime}-MoS2_2 中存在拓扑相变。当 α<1\alpha<1 时,自旋霍尔电导率是唯一的非零项(Cs=1C_s=1Cv=0C_v=0),对应于量子自旋霍尔绝缘体(QSHI)相;而当 α>1\alpha>1 时,谷霍尔电导率占主导,表明发生了向能带绝缘体(BI)的转变。进一步分析探讨了在不同 α\alphaVV 和 Fermi 能量值下的自旋-谷分辨霍尔电导率与 Chern 数,揭示了非平凡与平凡拓扑相(TTP)的区域以及边缘模式的作用。能量范围内总 Nernst 系数为零表明自旋与谷贡献之间存在强烈抵消,为该材料在热电应用和自旋电子学器件中的潜力提供了见解。

关键词

引用

@article{arxiv.2412.12010,
  title  = {Topological phase transition in monolayer 1T$^{\prime}$-MoS$_2$},
  author = {Mohammad Mortezaei Nobahari and Mahmood Rezaei Roknabadi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2412.12010},
  year   = {2025}
}

备注

7 pages, 7 figures