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J-GLOBAL ID：201702236767624070   整理番号：17A0937034

有望な量子スピンH all絶縁体としてbismuthylene単分子層に関する第一原理予測【Powered by NICT】

First-principles prediction on bismuthylene monolayer as a promising quantum spin Hall insulator

著者 (5件)： Zhang Run-Wu (Beijing Key Laboratory of Nanophotonics and Ultrafine Optoelectronic Systems, School of Physics, Beijing Institute of Technology, Beijing 100081, China. [e-mail]) ,  Zhang Chang-Wen ,  Ji Wei-Xiao ,  Yan Shi-Shen ,  Yao Yu-Gui
資料名： Nanoscale  (Nanoscale)
巻： 9  号： 24  ページ： 8207-8212  発行年： 2017年 
JST資料番号： W2323A  ISSN： 2040-3364  CODEN： NANOHL  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 非常に安定した構造を持つ二次元(2D)大バンドギャップトポロジカル絶縁体(TI)は,無散逸輸送デバイスを達成するために必要である。しかし,今日まで,非常に少ない材料のみが低温での量子スピンH all(QSH)効果を観察され,実際におけるそれらの潜在的応用を妨害した。第一原理計算を用いて,ここでは,ビスマス単分子層の多孔質同素体における新しい2D TIを予測し,すなわちbismuthylene,その幾何学的安定性は,フォノンスペクトルおよび分子動力学シミュレーションによって確認した。電子構造の分析から,bismuthyleneはΓ点で0.28eVであり,座屈したBi(111)のそれ(0.2 eV)よりも大きく,室温用途に適していると大きなバンドギャップを持つ天然QSH状態であることを明らかにした。座屈したBi(111)および平坦化Bi膜よりもはるかに低いエネルギーを持っていることに注意すべきである,bismuthyleneは実験的実現に適している。興味深いことに,トポロジー的性質は0.8eVÅ~ 1まで 6%~ 3%と電場の範囲内の歪の下で保持することができた。ヘテロ構造は,BNシート間のbismuthyleneを挟んで作製した,bismuthyleneの非自明なトポロジーは,かなり大きなバンドギャップを保持した。これらの知見は,2D bismuthylene膜に基づく大ギャップQSH絶縁体,スピントロニクスデバイスへの応用の可能性を示すを設計するためのプラットフォームを提供する。Copyright 2017 Royal Society of Chemistry All Rights reserved. Translated from English into Japanese by JST【Powered by NICT】

シソーラス用語： 計算機シミュレーション ,  バンドギャップ ,  位相幾何学 ,  ビスマス ,  *第一原理 ,  計算 ,  *絶縁体 ,  電子構造 ,  二次元 ,  *単分子層 ,  トポロジカル絶縁体
準シソーラス用語： ヘテロ構造 ,  分子動力学シミュレーション ,  フォノンスペクトル ,  同素体 ,  第一原理計算 ,  *量子スピン , 【Automatic Indexing@JST】

分類 (1件)： 半導体結晶の電子構造  (BM02060N)

タイトルに関連する用語 (6件)： 量子スピン ,  ALL ,  絶縁体 ,  単分子層 ,  第一原理 ,  予測