具有可调带隙的二维拓扑绝缘体：HgTe 和 HgSe 单层
介观与纳米尺度物理
2015-10-19 v2
摘要
采用 ab initio 电子计算，我们提出了一种新型二维 (2D) 拓扑绝缘体 (TI)，即具有可调带隙的单层 (ML) 低屈曲 (LB) 碲化汞 (HgTe) 和硒化汞 (HgSe)。由于应变和自旋轨道耦合 (SOC) 的共同作用，单层 LB HgTe 在适当的面内拉伸应变 ({\epsilon} > 2.6%) 下发生向拓扑非平庸相的转变。在 2.6% < {\epsilon} < 4.2% 的拉伸应变下，能带反转和拓扑非平庸带隙由 SOC 诱导产生。对于 {\epsilon} > 4.2%，能带反转已由应变实现，但拓扑带隙由 SOC 诱导产生。随着拉伸应变从 2.6% 增加到 7.4%，单层 LB HgTe TI 相的带隙可在 0 eV 到 0.20 eV 的宽范围内调节。类似地，当应变 {\epsilon} > 3.1% 时，单层 LB HgSe 的拓扑相变由应变和 SOC 诱导产生。当应变增加到约 4.6% 时，拓扑带隙可达 0.05 eV。2D LB HgTe 和 HgSe 单层较大的带隙使得此类材料适合于室温下的实际应用。
引用
@article{arxiv.1412.2528,
title = {Two dimensional topological insulators with tunable band gaps: HgTe and HgSe monolayers},
author = {Jin Li and Chaoyu He and Lijun Meng and Huaping Xiao and Chao Tang and Xiaolin Wei and Jinwoong Kim and Nicholas Kioussis and G. Malcolm Stocks and Jianxin Zhong},
journal= {arXiv preprint arXiv:1412.2528},
year = {2015}
}