石墨烯置于二硫化物单原子层上的拓扑相与扭转效应

将单层石墨烯沉积在过渡金属二硫属化物（TMD）半导体衬底上已被证明可改变石墨烯中电子态的动力学，诱导出自旋轨道耦合（SOC）和交错势效应。对公度超晶胞的理论研究已表明，在施加不同材料和相对栅压时会出现有趣的相。本文通过采用不要求小周期超晶胞的连续介质模型方法，探讨晶格间真实非公度性的影响。该方法使我们能够研究各层之间可能的相对扭转的作用，并验证SOC转移对扭转具有鲁棒性，与观测结果一致。我们通过研究一个完整描述石墨烯-TMD异质结构的等效哈密顿量来表征不同相的性质。我们发现该系统在较宽参数范围内支持拓扑非平庸相，这要求本征SOC主导于交错势和Rashba势。这一引人注目的结果表明，在适当条件下有可能通过实验实现可调量子自旋霍尔相。我们估计，迄今为止使用的大多数TMD可能导致的本征SOC较弱，不足以将异质结构驱动至拓扑非平庸相。可能需要额外手段来诱导更大的本征SOC，例如应变场或重金属插层。