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蜂窝状六角格子中由px,y和pz能带翻转引起的拓扑相变
2019-07-15 08:00   审核人:

寻找更多由翻转引起的拓扑相变类型是非常重要的。理解拓扑状态,实验实现高温量子自旋(反常)霍尔效应,对人们具有重要意义。基于二维拓扑状态的理论机制主要有两种:一种是由Kane Mele在石墨烯中提出的KM模型,另一种是由HgTe量子阱系统中不同的宇称能带翻转引起的Bernevig–Hughes–Zhang模型。拓扑状态被称为BHZ模型,随后通过实验成功地得到了确认。到目前为止,实验中观测到的量子自旋(反常)霍尔效应系统非常有限。因此,寻找更多类型的拓扑状态与翻转导体是一个非常关注的话题。

张惠生副教授及其合作者提出了一种由蜂窝状六边形晶格中的px、y和pz带翻转引起的拓扑态。其基本思想是通过调整自旋轨道耦合(SOC)的强度,利用紧束缚模型方法在类石墨六角晶格中引入两个子晶格(AB子晶格)中的px、y和pz轨道。实现拓扑相变。根据第一原理原理,提出了两个真实的体系,即碘原子半饱和硅烯(Si2i)和Si(111)表面生长的1/3的双原子,以实现由Px、Y和Pz带翻转引起的拓扑态。这证明了该机制的正确性和普遍性。

研究结果发表在2019年6月27日的《纳米尺度》(doi: 10.1039/c9nr04268g)杂志上,主题为[0x9a8b]。

全文链接:https://pubs.rsc.org/en/content/articlepdf/2019/nr/c9nr04268g

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图:由蜂窝状六边形晶格中的px、y和pz带翻转引起的拓扑状态

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