过渡金属五碲化物 ZrTe$_5$和 HfTe$_5$：大带隙量子自旋霍尔绝缘体的范例
材料科学
2014-01-17 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
量子自旋霍尔（QSH）绝缘体是一类新型量子物质，能够在体绝缘带隙内支持拓扑保护的螺旋边缘态，从而实现无耗散输运。阻碍 QSH 广泛应用的主要障碍是缺乏合适的 QSH 化合物，这些化合物应易于制备且具有较大的体带隙。在此，我们预测单层 ZrTe和 HfTe是实现大带隙 QSH 绝缘体的最有希望的候选材料，其体直接（间接）带隙高达 0.4 eV（0.1 eV），并且对外部应变具有鲁棒性。这两种材料的三维晶体是优良的层状化合物，层间结合力非常弱，且位于弱拓扑绝缘体与强拓扑绝缘体的相界附近，这为未来关于 QSH 效应和拓扑相变的实验研究开辟了新途径。
引用
@article{arxiv.1309.7529,
title = {Transition-Metal Pentatelluride ZrTe$_5$ and HfTe$_5$: a Paradigm for Large-gap Quantum Spin Hall Insulators},
author = {Hongming Weng and Xi Dai and Zhong Fang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1309.7529},
year = {2014}
}
备注
16 pages, 6 figures