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蜂窩狀六角格子中由px,y和pz能帶翻轉引起的拓撲相變
2019-07-15 08:00   審核人:

    尋找更多類型能帶翻轉引起的拓撲相變,對人們認識拓撲態以及實驗實現高溫量子自旋(反常)霍爾效應,具有非常重要的意義。基于二維拓撲態的理論機制主要有兩種:一是Kane-Mele在石墨烯中提出的KM模型,二是Bernevig–Hughes–ZhangHgTe量子阱體系提出的由不同宇稱的能帶翻轉導致的拓撲態,簡稱為BHZ模型,隨后被實驗成功證實。到目前為止,實驗中觀測到量子自旋(反常)霍爾效應的體系非常有限。因此,尋找更多類型能帶翻轉導體的拓撲態是目前人們非常關心的話題。

張會生副教授及合作者提出在蜂窩狀六角格子中由px,ypz能帶翻轉引起的拓撲態。其基本思想是利用緊束縛模型的方法,在類石墨烯六角格子中的兩個子格(AB子格)中,分別引入px,ypz軌道,通過調節自旋軌道耦合(SOC)的強度可以實現拓撲相變。基于第一性原理,提出兩個真實體系,即碘原子半飽和硅烯(Si2I)和Si111)表面生長1/3Bi原子,來實現px,ypz能帶翻轉引起的拓撲態。從而證明該機制的正確性和普適性。

該研究成果以《Topological phase transition induced by px,y and pz band inversion in a honeycomb lattice》為題于2019627日發表在Nanoscale雜志上(DOI: 10.1039/c9nr04268g)。

全文鏈接:https://pubs.rsc.org/en/content/articlepdf/2019/nr/c9nr04268g

 

圖:蜂窩狀六角格子中px,y和pz能帶翻轉引起的拓撲態

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