Screening two-dimensional materials with topological flat bands

单层 材料科学 格子(音乐) 凝聚态物理 铁磁性 拓扑(电路) 费米能级 物理 电子能带结构 晶格常数 群(周期表) 拓扑绝缘体 半金属 结晶学 望远镜 带隙
作者
Hang Liu,Sheng Meng,Feng Liu
出处
期刊:Physical Review Materials [American Physical Society]
卷期号:5 (8) 被引量:70
标识
DOI:10.1103/physrevmaterials.5.084203
摘要

The topological flat band (TFB) has been proposed theoretically in various lattice models, to exhibit a rich spectrum of intriguing physical behaviors. However, the experimental demonstration of flat band (FB) properties has been severely hindered by the lack of materials realization. Here, by screening materials from a first-principles materials database, we identify a group of two-dimensional materials with TFBs near the Fermi level, covering some simple line-graph and generalized line-graph FB lattice models. These include the kagome sublattice of O in $\mathrm{Ti}{\mathrm{O}}_{2}$ yielding a spin-unpolarized TFB, and that of V in ferromagnetic ${\mathrm{V}}_{3}{\mathrm{F}}_{8}$ yielding a spin-polarized TFB. The monolayer ${\mathrm{Nb}}_{3}\mathrm{Te}{\mathrm{Cl}}_{7}$ and its counterparts from element substitution are found to be breathing-kagome-lattice crystals. The family of monolayer $\mathrm{II}{\mathrm{I}}_{2}\mathrm{V}{\mathrm{I}}_{3}$ compounds exhibit a TFB representing the coloring-triangle lattice model. $\mathrm{Re}{\mathrm{F}}_{3}$, $\mathrm{Mn}{\mathrm{F}}_{3}$, and $\mathrm{Mn}{\mathrm{Br}}_{3}$ are all predicted to be diatomic-kagome-lattice crystals, with TFB transitions induced by atomic substitution. Finally, $\mathrm{Hg}{\mathrm{F}}_{2}$, $\mathrm{Cd}{\mathrm{F}}_{2}$, and $\mathrm{Zn}{\mathrm{F}}_{2}$ are discovered to host dual TFBs in the diamond-octagon lattice. Our findings pave the way to further experimental exploration of eluding FB materials and properties.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
积极的随阴完成签到,获得积分10
刚刚
我在云端完成签到,获得积分10
刚刚
Leo完成签到,获得积分10
1秒前
炙热灵枫完成签到,获得积分10
1秒前
无私立诚发布了新的文献求助10
2秒前
kiker完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
一篮子青柠檬完成签到,获得积分10
4秒前
愤怒的鲨鱼完成签到,获得积分10
5秒前
hh完成签到 ,获得积分10
5秒前
科研通AI6.4应助Edmund采纳,获得10
6秒前
哈雷彗星完成签到,获得积分10
6秒前
Elsa完成签到,获得积分10
6秒前
傻傻的飞丹完成签到 ,获得积分10
6秒前
幽默赛君完成签到 ,获得积分10
7秒前
Signs完成签到 ,获得积分10
8秒前
zyk发布了新的文献求助10
8秒前
Epiphany完成签到,获得积分10
8秒前
无语的安卉完成签到,获得积分10
8秒前
片小海完成签到,获得积分10
9秒前
小贝完成签到,获得积分10
9秒前
zhouyuhan完成签到,获得积分10
9秒前
疯狂的棉花糖完成签到,获得积分10
11秒前
哇owao完成签到,获得积分10
11秒前
mikaqyan完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
嘟嘟完成签到,获得积分10
15秒前
xiao柒柒柒完成签到,获得积分10
16秒前
研友_IEEE快到碗里来完成签到,获得积分10
17秒前
19秒前
闲鱼电脑完成签到,获得积分10
19秒前
21秒前
zhuwjun完成签到,获得积分10
21秒前
Edmund完成签到,获得积分10
22秒前
22秒前
莫等闲完成签到,获得积分0
22秒前
22秒前
科研通AI6.1应助文若采纳,获得10
23秒前
24秒前
怡然冷安完成签到,获得积分10
25秒前
高分求助中
Introduction to Helicopter and Tiltrotor Flight Simulation, Second Edition 2000
Overcoming Stigma and Bias in Obesity Management 800
Malcolm Fraser : a biography 700
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Materials selection in mechanical design 500
Bounds for Statistical Estimation in Semiparametric Models 500
Forced degradation and stability indicating LC method for Letrozole: A stress testing guide 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6487302
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8285587
关于积分的说明 17671302
捐赠科研通 5576054
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2913556
邀请新用户注册赠送积分活动 1890532
关于科研通互助平台的介绍 1748085