单层拓扑绝缘体ZrTe5的高稳定性和抗氧化性,The Journal of Physical Chemistry C

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单层拓扑绝缘体ZrTe5的高稳定性和抗氧化性
The Journal of Physical Chemistry C ( IF 3.3 ) Pub Date : 2022-09-13 , DOI: 10.1021/acs.jpcc.2c05698
Wangping Xu _{1,

2} , Jin Lu ₃ , Sisi Cao ₁ , Zhongjia Chen ₄ , Zijuan Xie ₅ , Hu Xu ₃

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二维（2D）拓扑材料由于其独特的对称保护拓扑边缘状态而引起了极大的关注。然而，它们在周围环境中的不稳定性极大地阻碍了它们的进一步应用。在这项工作中，我们系统地研究了 H ₂ O 或 O ₂分子在使用第一性原理计算调整二维单层 ZrTe _{5材料的性质方面。}我们的结果表明，在实验中，单层 ZrTe ₅可以很容易地从其体相中剥离。此外，H ₂ O 是物理吸附的，而 O ₂更倾向于化学吸附在单层 ZrTe ₅中，但 O _{2的解离势垒}显着超过黑色磷光体0.87 eV，表明单层ZrTe ₅具有高稳定性。重要的是，即使在单层 ZrTe ₅表面上的 O 覆盖率高达 33%，它的剩余拓扑特性仍保留有对称保护的边缘状态。我们分析了费米能级附近的贡献主要来自Te原子的2p轨道的原因，并且单层ZrTe ₅的时间反演对称性在没有/有O吸附的情况下没有改变。我们的研究结果在环境条件下提供了一种理想的二维拓扑绝缘体，可用于低功耗自旋电子器件。

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更新日期：2022-09-13

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