HgTe 类材料超晶格中用于设计三维平带拓扑态的研究
材料科学
2022-05-18 v2 介观与纳米尺度物理
摘要
为寻找具有三维平带色散的材料，我们使用第一性原理计算研究了两类超晶格——HgTe/CdTe 与 HgTe/HgSe——中拓扑相随静水压力和单轴应变演化的规律。在短周期 HgTe/CdTe 超晶格中，我们的分析揭示了等能节线的存在，当制备为例如核壳纳米线时，其可在费米能级处承载应变诱导的三维平带而无需掺杂。相比之下，HgTe/HgSe 短周期超晶格具有丰富的相图并蕴含大量拓扑相。值得注意的是，未应变超晶格实现了理想的 Weyl 半金属，其 Weyl 点位于费米能级。通过调节体积可获得具有多重能带反转的小带隙拓扑绝缘体：在压缩单轴应变下，材料依次转变为 Dirac 半金属、节线半金属，最终成为具有单一能带反转的拓扑绝缘体。
引用
@article{arxiv.2112.15548,
title = {Topological states in superlattices of HgTe-class materials for engineering three-dimensional flat bands},
author = {Rajibul Islam and Barun Ghosh and Giuseppe Cuono and Alexander Lau and Wojciech Brzezicki and Arun Bansil and Amit Agarwal and Bahadur Singh and Tomasz Dietl and Carmine Autieri},
journal= {arXiv preprint arXiv:2112.15548},
year = {2022}
}
备注
19 pages, 16 figures. Paper accepted in Physical Review Research