Canted persistent spin texture and quantum spin hall effect in WTe2
Garcia, José H. (Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia)
Vila Tusell, Marc (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament de Física)
Hsu, Chuang-Han (National University of Singapore. Department of Electrical and Computer Engineering)
Waintal, Xavier (Université Grenoble Alpes)
Pereira, Vitor M. (National University of Singapore. Department of Materials Science and Engineering)
Roche, Stephan (Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia)

Data:	2020
Resum:	We report an unconventional quantum spin Hall phase in the monolayer WTe2, which exhibits hitherto unknown features in other topological materials. The low symmetry of the structure induces a canted spin texture in the yz plane, which dictates the spin polarization of topologically protected boundary states. Additionally, the spin Hall conductivity gets quantized (2e2/h) with a spin quantization axis parallel to the canting direction. These findings are based on large-scale quantum simulations of the spin Hall conductivity tensor and nonlocal resistances in multiprobe geometries using a realistic tight-binding model elaborated from first-principle methods. The observation of this canted quantum spin Hall effect, related to the formation of topological edge states with nontrivial spin polarization, demands for specific experimental design and suggests interesting alternatives for manipulating spin information in topological materials.
Ajuts:	European Commission 881603 European Commission 824140 Ministerio de Economía y Competitividad SEV-2017-0706
Nota:	Altres ajuts: M. V. acknowledges support from "La Caixa" Foundation. ICN2 is funded by the CERCA Programme/Generalitat de Catalunya.
Drets:	Aquest material està protegit per drets d'autor i/o drets afins. Podeu utilitzar aquest material en funció del que permet la legislació de drets d'autor i drets afins d'aplicació al vostre cas. Per a d'altres usos heu d'obtenir permís del(s) titular(s) de drets.
Llengua:	Anglès
Document:	Article ; recerca ; Versió publicada
Matèria:	First principle method ; Quantum simulations ; Quantum Spin hall effect ; Quantum spin Hall phase ; Spin hall conductivity ; Spin quantization ; Tight binding model ; Topological materials
Publicat a:	Physical review letters, Vol. 125, issue 25 (December 2020) , art. 256603, ISSN 1079-7114

DOI: 10.1103/PhysRevLett.125.256603

6 p, 575.5 KB

El registre apareix a les col·leccions:
Documents de recerca > Documents dels grups de recerca de la UAB > Centres i grups de recerca (producció científica) > Ciències > Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia (ICN2)
Articles > Articles de recerca
Articles > Articles publicats