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
刚刚
虚冰发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
袁袁袁发布了新的文献求助10
2秒前
耍酷千亦发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
lidonguxan完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
shixi完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
dz发布了新的文献求助10
5秒前
YYYHHH完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
5秒前
5秒前
机智热狗发布了新的文献求助10
7秒前
何柯完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
拓跋湘完成签到,获得积分10
9秒前
YYYHHH发布了新的文献求助100
9秒前
10秒前
10秒前
FashionBoy应助哒哒哒采纳,获得10
10秒前
10秒前
hang发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
健忘的不悔完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
今后应助www采纳,获得10
13秒前
14秒前
jhl完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
16秒前
彩色的草莓完成签到,获得积分10
16秒前
尤川完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
17秒前
san完成签到,获得积分10
17秒前
17秒前
orixero应助一罐冰可乐采纳,获得10
17秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Developing Genetic Editing Tools for Lysobacter 2000
Моделирование процессов самоорганизации в кристаллообразующих системах 1000
Adhesion Science: Principles & Practice 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
IEST-RP-CC018: Cleanroom Cleaning and Sanitization: Operating and Monitoring Procedures 600
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 600
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 6527529
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8320578
关于积分的说明 17811000
捐赠科研通 5629183
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2930227
邀请新用户注册赠送积分活动 1906928
关于科研通互助平台的介绍 1766478