Topological quantum phase transition from mirror to time reversal symmetry protected topological insulator
Identifikátory výsledku
Kód výsledku v IS VaVaI
<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F00216224%3A14310%2F17%3A00099461" target="_blank" >RIV/00216224:14310/17:00099461 - isvavai.cz</a>
Výsledek na webu
<a href="http://dx.doi.org/10.1038/s41467-017-01204-0" target="_blank" >http://dx.doi.org/10.1038/s41467-017-01204-0</a>
DOI - Digital Object Identifier
<a href="http://dx.doi.org/10.1038/s41467-017-01204-0" target="_blank" >10.1038/s41467-017-01204-0</a>
Alternativní jazyky
Jazyk výsledku
angličtina
Název v původním jazyce
Topological quantum phase transition from mirror to time reversal symmetry protected topological insulator
Popis výsledku v původním jazyce
Topological insulators constitute a new phase of matter protected by symmetries. Time-reversal symmetry protects strong topological insulators of the Z(2) class, which possess an odd number of metallic surface states with dispersion of a Dirac cone. Topological crystalline insulators are merely protected by individual crystal symmetries and exist for an even number of Dirac cones. Here, we demonstrate that Bi-doping of Pb1-xSnxSe (111) epilayers induces a quantum phase transition from a topological crystalline insulator to a Z(2) topological insulator. This occurs because Bi-doping lifts the fourfold valley degeneracy and induces a gap at (Gamma) over bar, while the three Dirac cones at the (M) over bar points of the surface Brillouin zone remain intact. We interpret this new phase transition as caused by a lattice distortion. Our findings extend the topological phase diagram enormously and make strong topological insulators switchable by distortions or electric fields.
Název v anglickém jazyce
Topological quantum phase transition from mirror to time reversal symmetry protected topological insulator
Popis výsledku anglicky
Topological insulators constitute a new phase of matter protected by symmetries. Time-reversal symmetry protects strong topological insulators of the Z(2) class, which possess an odd number of metallic surface states with dispersion of a Dirac cone. Topological crystalline insulators are merely protected by individual crystal symmetries and exist for an even number of Dirac cones. Here, we demonstrate that Bi-doping of Pb1-xSnxSe (111) epilayers induces a quantum phase transition from a topological crystalline insulator to a Z(2) topological insulator. This occurs because Bi-doping lifts the fourfold valley degeneracy and induces a gap at (Gamma) over bar, while the three Dirac cones at the (M) over bar points of the surface Brillouin zone remain intact. We interpret this new phase transition as caused by a lattice distortion. Our findings extend the topological phase diagram enormously and make strong topological insulators switchable by distortions or electric fields.
Klasifikace
Druh
J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science
CEP obor
—
OECD FORD obor
10302 - Condensed matter physics (including formerly solid state physics, supercond.)
Návaznosti výsledku
Projekt
—
Návaznosti
S - Specificky vyzkum na vysokych skolach<br>I - Institucionalni podpora na dlouhodoby koncepcni rozvoj vyzkumne organizace
Ostatní
Rok uplatnění
2017
Kód důvěrnosti údajů
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Údaje specifické pro druh výsledku
Název periodika
Nature Communications
ISSN
2041-1723
e-ISSN
—
Svazek periodika
8
Číslo periodika v rámci svazku
October
Stát vydavatele periodika
GB - Spojené království Velké Británie a Severního Irska
Počet stran výsledku
7
Strana od-do
„968-1“-„968-7“
Kód UT WoS článku
000413117400002
EID výsledku v databázi Scopus
—