IV族薄膜中具有大Rashba自旋轨道耦合的二维大带隙拓扑绝缘体
材料科学
2017-03-27 v1
摘要
拓扑绝缘体中的Rashba自旋轨道耦合因其与自旋电子学器件密切相关的奇异特性而引起了广泛关注。然而，非平庸拓扑与巨Rashba劈裂的共存现象在二维薄膜中很少被观察到，严重限制了其在室温下的潜在应用。在此，我们提出了一系列反演不对称的IV族薄膜ABZ2，其稳定性通过声子谱计算得到确认。电子结构分析表明，它们是本征二维拓扑绝缘体，体带隙高达0.74 eV，但GeSiF2、SnSiCl2、GeSiCl2和GeSiBr2单层除外，这些单层可在适当的拉伸应变下从正常相转变为拓扑相。另一个突出的有趣特征是巨Rashba自旋劈裂，其幅度达到0.15 eV，这是二维薄膜中报道的最大值。这些结果为探索用于室温器件应用的二维拓扑绝缘体提供了一个平台。
引用
@article{arxiv.1703.02178,
title = {Two-Dimensional Large Gap Topological Insulators with Large Rashba Spin-Orbit Coupling in Group-IV films},
author = {Shou-juan Zhang and Wei-xiao Ji and Chang-wen Zhang and Ping Li and Pei-ji Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1703.02178},
year = {2017}
}
备注
31 pages and 11 figures