具有量子自旋与谷霍尔效应的二维各向异性狄拉克材料PtN4C2与Pt2N8C6
材料科学
2022-07-20 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
我们提出两种新型二维拓扑狄拉克材料，平面 PtN4C2 与 Pt2N8C6，它们展现出类石墨烯的电子结构，在费米能级处恰有线性色散的狄拉克锥态。此外，狄拉克锥是各向异性的，导致各向异性的费米速度，并使实现依赖于取向的量子器件成为可能。利用第一性原理电子结构计算，我们系统地研究了其结构、电子与拓扑性质。我们发现自旋轨道耦合打开了可观的拓扑带隙，使这些材料可被归类为量子自旋霍尔绝缘体以及量子谷霍尔绝缘体。我们观察到居于绝缘带隙中、连接体带导带与价带的螺旋边缘态。我们的工作不仅拓展了狄拉克锥材料家族，也为寻找更多二维拓扑量子自旋与谷霍尔绝缘体提供了新途径。
引用
@article{arxiv.2207.03703,
title = {Two-dimensional anisotropic Dirac materials PtN4C2 and Pt2N8C6 with quantum spin and valley Hall effects},
author = {Jingping Dong and Chuhan Wang and Xinlei Zhao and Miao Gao and Xun-Wang Yan and Fengjie Ma and Zhong-Yi Lu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2207.03703},
year = {2022}
}
备注
6 pages, 4 figures