弱拓扑绝缘体 Bi4Br2I2 中层选择性量子自旋霍尔通道的探索
材料科学
2023-08-17 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
弱拓扑绝缘体由具有弱层间耦合的量子自旋霍尔绝缘体堆叠而成,通过拓扑非平庸的边缘通道为量子电子学应用提供了广阔前景。然而,当前可用的弱拓扑绝缘体是由相同的量子自旋霍尔层沿面外方向具有平移对称性堆叠而成,导致边缘态缺乏通道自由度。在此,我们研究一种候选弱拓扑绝缘体 Bi4Br2I2,它由三种不同的量子自旋霍尔绝缘体交替堆叠,每种均具有可调的拓扑非平庸边缘态。我们的角分辨光电子能谱和第一性原理计算表明,由于层间相互作用,与不同层相关的不同狄拉克锥在其交叉点处打开了能隙。这对于实现通过调节化学势控制的拓扑边缘态可调性至关重要。我们的工作为构建面向未来自旋电子学应用的可调量子化电导器件提供了视角。
引用
@article{arxiv.2308.08514,
title = {Towards Layer-Selective Quantum Spin Hall Channels in Weak Topological Insulator Bi4Br2I2},
author = {Jingyuan Zhong and Ming Yang and Zhijian Shi and Yaqi Li and Dan Mu and Yundan Liu and Ningyan Cheng and Wenxuan Zhao and Weichang Hao and Jianfeng Wang and Lexian Yang and Jincheng Zhuang and Yi Du},
journal= {arXiv preprint arXiv:2308.08514},
year = {2023}
}