SbAs 序合金的 Weyl 半导体相态及内在自旋-霍尔导电率
材料科学
2025-02-12 v1
摘要
我们利用密度泛函理论计算研究了 Sb1-xAsx（x=0, 1/6, 1/3, 1/2, 2/3, 5/6, 1）亚砷砷化物序合金中可能的 Weyl 半导体（WSM）相态。我们发现 Sb1-xAsx 中所有掺杂 As 的构成均存在 WSM 相态，这与 Bi1-xSbx 中仅在 x=1/2 和 5/6 时预测存在 WSM 相态不同。Sb1-xAsx 的 WSM 相态以 12 个 Weyl 点特征化，在 x=1/2 时，这些 Weyl 点位于费米能级附近 55 meV 之内。这些合金表现出稳健的自旋轨道耦合强度和 Berry 曲率，产生较大的自旋-霍尔导电率，范围为 176-602（hbar/e）（S/cm），相当于 BiSb 合金中的水平。最后，预测 Sb0.5As0.5 与 GaAs(111) 几乎匹配，费米能级位于半导体带隙内，便于生长和表征，从而为与常规半导体的集成提供了可行的途径。
引用
@article{arxiv.2502.07147,
title = {Weyl semimetal phases and intrinsic spin-Hall conductivity in SbAs ordered alloys},
author = {Muhammad Zubair and Dai Q. Ho and Duy Quang To and Shoaib Khalid and Anderson Janotti},
journal= {arXiv preprint arXiv:2502.07147},
year = {2025}
}