功能化 SbAs 单层中二维自旋-谷耦合狄拉克半金属
计算物理
2018-12-04 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
在自旋轨道耦合（SOC）存在下，实现自旋与谷极化的狄拉克态对推进狄拉克物理、自旋电子学与谷电子学的奇妙集成具有重要意义。基于第一性原理计算，我们在此证明一类功能化 SbAs 单层（MLs）中的自旋-谷耦合狄拉克半金属（svc-DSMs）可承载此种期望态。不同于类石墨烯的二维狄拉克材料，svc-DSMs 中的狄拉克锥在反演对称破缺下由强 SOC 诱导出巨大自旋分裂。在 2.3% 应变的 SbAsH2 单层中，不等价谷中的狄拉克费米子具有相反的 Berry 曲率与自旋矩，产生具有恒定自旋霍尔电导以及无质量、无耗散输运的狄拉克自旋-谷霍尔效应。拓扑分析揭示 svc-DSM 出现在平庸与二维拓扑绝缘体的边界，为实现不同量子态间灵活可控的调控提供了有前景的平台。
引用
@article{arxiv.1812.00867,
title = {Two-dimensional spin-valley-coupled Dirac semimetals in functionalized SbAs monolayers},
author = {Zhifeng Liu and Wangxiang Feng and Hongli Xin and Yinlu Gao and Pengfei Liu and Yugui Yao and Hongming Weng and Jijun Zhao},
journal= {arXiv preprint arXiv:1812.00867},
year = {2018}
}