Hidden higher-order topology in nonsymmorphic group IV and V tetragonal monolayers

四方晶系 拓扑(电路) 物理 凝聚态物理 订单(交换) 对称(几何) 理论物理学 量子力学 数学 几何学 组合数学 财务 相(物质) 经济
作者
Yang Xue,Wei Xu,Bao Zhao,Zhongqin Yang
出处
期刊:Physical review [American Physical Society]
卷期号:109 (7)
标识
DOI:10.1103/physrevb.109.075115
摘要

In recent years, two-dimensional (2D) second-order topological insulators (SOTIs) have garnered significant interest, with indications of their potential realization in various symmorphic 2D electronic materials. However, up to this point, no nonsymmorphic 2D electronic SOTIs have been identified, probably due to the inability of nonsymmorphic operations to maintain the invariance of nanoflakes. In this paper, we investigate the existence of nonsymmorphic 2D SOTIs, unveiling hidden higher-order topology within 2D nonsymmorphic electronic systems. Our findings are substantiated by symmetry analyses, tight-binding (TB) models, and first-principles calculations. The emergence of topological corner states in these nonsymmorphic 2D SOTIs is attributed to the filling anomaly within a set of symmorphic Wannier orbitals, which exhibit a symmorphic distribution. We identify square-octagon monolayers (so-MLs) of group IV and V elements, including 2D tetragonal P, and 2D hydrogenated tetragonal Si and Ge, as promising material candidates. The corner states in these nonsymmorphic so-MLs are protected by a point symmetry (${C}_{4}$ rotation). The TB model of so-MLs behaves similarly to the Su-Schrieffer-Heeger model, with higher-order topological insulating phases having greater intersquare hoppings compared to intrasquare hoppings, while the reverse is considered trivial. These discoveries not only enrich our theoretical comprehension of higher-order topology but also introduce potential material candidates for experimental exploration, thus advancing the field of topological crystalline materials.

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
乐乐应助lanren666采纳,获得30
1秒前
2秒前
2秒前
自由曼冬发布了新的文献求助10
4秒前
风织花开应助糕糕采纳,获得20
5秒前
科研通AI6.2应助糕糕采纳,获得10
5秒前
科研通AI6.2应助阿强采纳,获得10
5秒前
shoots发布了新的文献求助10
6秒前
在水一方应助萧晓采纳,获得10
6秒前
7秒前
8秒前
yu001完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
9秒前
陈陈陈完成签到 ,获得积分10
10秒前
11秒前
11秒前
不安的醉薇完成签到,获得积分10
11秒前
13秒前
Lucas应助石会发采纳,获得10
14秒前
知性的赛凤关注了科研通微信公众号
14秒前
14秒前
huohuo完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
16秒前
16秒前
yu完成签到,获得积分10
17秒前
fanyi发布了新的文献求助30
17秒前
18秒前
honerchin发布了新的文献求助10
19秒前
Lucas应助HQQ采纳,获得10
19秒前
萧晓发布了新的文献求助10
20秒前
连沛芹发布了新的文献求助10
21秒前
21秒前
21秒前
明月关注了科研通微信公众号
21秒前
23秒前
24秒前
小二郎应助wangxiangqin采纳,获得10
25秒前
搜集达人应助气球采纳,获得10
25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
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场现状调查及投资机会研判报告 1000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场规模及竞争格局分析报告 1000
48V Low-voltage Power Distribution Network (PDN) Architecture Industry Report, 2024 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
适配Micro-LED色转换的高兼容性量子点负性光刻胶制备与工艺研究 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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7316436
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8932402
关于积分的说明 18935413
捐赠科研通 6976485
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3214025
关于科研通互助平台的介绍 2382025
邀请新用户注册赠送积分活动 2192758