Electrically switchable giant Berry curvature dipole in silicene, germanene and stanene

Berry连接和曲率 硅烯 凝聚态物理 日耳曼 点反射 物理 霍尔效应 电场 偶极子 曲率 磁场 对称性破坏 拓扑(电路) 量子力学 几何学 几何相位 石墨烯 数学 组合数学
作者
Arka Bandyopadhyay,Nesta Benno Joseph,Awadhesh Narayan
出处
期刊:2D materials [IOP Publishing]
卷期号:9 (3): 035013-035013 被引量:12
标识
DOI:10.1088/2053-1583/ac6f63
摘要

Abstract The anomalous Hall effect in time-reversal symmetry broken systems is underpinned by the concept of Berry curvature in band theory. However, recent experiments reveal that the nonlinear Hall effect (NHE) can be observed in non-magnetic systems without applying an external magnetic field. The emergence of NHE under time-reversal symmetric conditions can be explained in terms of non-vanishing Berry curvature dipole (BCD) arising from inversion symmetry breaking. In this work, we availed realistic tight-binding models, first-principles calculations, and symmetry analyses to explore the combined effect of transverse electric field and strain, which leads to a giant BCD in the elemental buckled honeycomb lattices—silicene, germanene, and stanene. The external electric field breaks the inversion symmetry of these systems, while strain helps to attain an asymmetrical distribution of Berry curvature of a single valley. Furthermore, the topology of the electronic wavefunction switches from the band inverted quantum spin Hall state to normal insulating one at the gapless point. This band gap closing at the critical electric field strength is accompanied by an enhanced Berry curvature and concomitantly a giant BCD at the Fermi level. Our results predict the occurrence of an electrically switchable nonlinear electrical and thermal Hall effect in a new class of elemental systems that can be experimentally verified.
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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
寄云间完成签到 ,获得积分10
刚刚
Tomin完成签到,获得积分10
刚刚
是微微完成签到,获得积分10
1秒前
yeyi9851完成签到,获得积分10
1秒前
AbnerWang发布了新的文献求助10
1秒前
平平无奇种花小天才完成签到,获得积分10
2秒前
CHEN.CHENG发布了新的文献求助20
2秒前
家养浩完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
是微微发布了新的文献求助10
3秒前
包容诗翠完成签到,获得积分10
4秒前
cza完成签到,获得积分10
4秒前
杨羕完成签到,获得积分10
5秒前
连世开发布了新的文献求助10
5秒前
嘻嘻哈哈嘻嘻哈哈完成签到,获得积分10
5秒前
酷波er应助朴素的紫安采纳,获得10
6秒前
qiaokizhang完成签到,获得积分10
6秒前
Azur1完成签到 ,获得积分10
6秒前
coco完成签到,获得积分20
6秒前
浅眸流年完成签到,获得积分10
7秒前
326503177完成签到,获得积分10
8秒前
goldNAN完成签到,获得积分10
8秒前
kim应助经竺采纳,获得10
8秒前
勇往直前完成签到,获得积分10
8秒前
菜菜鱼发布了新的文献求助10
9秒前
从容芮应助温眼张采纳,获得10
9秒前
李健的小迷弟应助是微微采纳,获得30
10秒前
精明寒松完成签到 ,获得积分10
11秒前
科研通AI2S应助连世开采纳,获得10
11秒前
聪明夏天完成签到,获得积分10
12秒前
tetrakis完成签到,获得积分10
12秒前
今夕何夕完成签到,获得积分10
13秒前
沧海一兰完成签到,获得积分10
14秒前
幸福大碗完成签到,获得积分10
15秒前
小庄完成签到 ,获得积分10
15秒前
jtksbf完成签到 ,获得积分10
15秒前
谨慎寻冬完成签到,获得积分10
15秒前
16秒前
TUTU应助李高宗采纳,获得20
17秒前
Owen应助啦啦啦采纳,获得10
17秒前
高分求助中
Sustainability in Tides Chemistry 2000
Microlepidoptera Palaearctica, Volumes 1 and 3 - 13 (12-Volume Set) [German] 1122
Дружба 友好报 (1957-1958) 1000
The Data Economy: Tools and Applications 1000
Mantiden - Faszinierende Lauerjäger – Buch gebraucht kaufen 700
PraxisRatgeber Mantiden., faszinierende Lauerjäger. – Buch gebraucht kaufe 700
A Dissection Guide & Atlas to the Rabbit 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3099895
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2751334
关于积分的说明 7613172
捐赠科研通 2403314
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1275235
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 616318
版权声明 599053