二维砷烯单层中通过应变调控的量子自旋霍尔效应
材料科学
2016-01-20 v1
摘要
寻找新的量子自旋霍尔（QSH）相并有效操控其边缘态，对基础科学与实际应用都非常重要。本文中，我们利用第一性原理计算研究了二维（2D）砷烯单层的应变驱动拓扑相变。我们发现砷烯的带隙随应变增大而减小，并从间接带隙变为直接带隙，随后当拉伸应变大于 11.14% 时，在 {\Gamma} 点发生 s-p 能带反转，从而导致非平庸拓扑态。在砷烯边缘建立了一对拓扑保护的螺旋边缘态，其 QSH 态由非平庸拓扑不变量 Z2 = 1 证实。我们还提出高介电常数 BN 作为砷烯实验合成的理想衬底，保持其非平庸拓扑性。这些发现为拓扑现象和纳米电子学中的新型量子器件提供了一个有前景的候选平台。
引用
@article{arxiv.1510.04786,
title = {Tunable Quantum Spin Hall Effect via Strain in two-Dimensional Arsenene Monolayer},
author = {Ya-ping Wang and Chang-wen Zhang and Wei-xiao Ji and Run-wu Zhang and Ping Li and Pei-ji Wang and Miao-juan Ren and Xin-lian Chen and Min Yuan},
journal= {arXiv preprint arXiv:1510.04786},
year = {2016}
}