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二维氧化砷烯:一种现实可行的大带隙量子自旋霍尔绝缘体

材料科学 2017-05-24 v1

摘要

寻找能够实现室温量子自旋霍尔(QSH)效应的二维(2D)现实材料目前是一个不断发展的领域。本文通过第一性原理计算确定氧化砷烯 AsO 是一个优异的候选材料,其表现出高稳定性、柔性和可调的自旋轨道耦合(SOC)带隙。与已知的本征或功能化砷烯相比,AsO 的最大非平庸带隙达到 89 meV,并且在双轴应变下可进一步增强至 130 meV。通过将二维 AsO 夹在 BN 薄片之间,我们提出了一种量子阱,其中 AsO 的能带拓扑得以保持并具有可观的带隙。考虑到具有完全氧化表面的 AsO 天然稳定,可抵抗表面氧化和降解,这一特性为设计室温工作的拓扑量子器件提供了一种可行策略。

关键词

引用

@article{arxiv.1705.02538,
  title  = {Two-Dimensional Arsenene Oxide: A Realistic Large-gap Quantum Spin Hall Insulator},
  author = {Ya-ping Wang and Wei-xiao Ji and Chang-wen Zhang and Ping Li and Shu-feng Zhang and Pei-ji Wang and Sheng-shi Li and Shi-shen Yan},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1705.02538},
  year   = {2017}
}

备注

8 pages, 5 figures