Structural and electronic properties of realistic two-dimensional amorphous topological insulators

Autor(es)

Focassio, Bruno ^{[1, 2]} ; Schleder, Gabriel R. ^{[1, 2]} ; Costa, Marcio ^{[1, 3]} ; Fazzio, Adalberto ^{[1, 2]} ; Lewenkopf, Caio ^[3]

Afiliação do(s) autor(es)

^[1] CNPEM, Brazilian Nanotechnol Natl Lab LNNano, BR-13083970 Campinas, SP - Brazil

^[2] Fed Univ ABC UFABC, BR-09210580 Santo Andre, SP - Brazil

^[3] Univ Fed Fluminense, Inst Fis, BR-24210346 Niteroi, RJ - Brazil

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: 2D MATERIALS; v. 8, n. 2 APR 2021.
• Citações Web of Science: 1

Resumo

We investigate the structure and electronic spectra properties of two-dimensional amorphous bismuthene structures and show that these systems are topological insulators. We employ a realistic modeling of amorphous geometries together with density functional theory for electronic structure calculations. We investigate the system topological properties throughout the amorphization process and find that the robustness of the topological phase is associated with the spin-orbit coupling strength and size of the pristine topological gap. Using recursive non-equilibrium Green's function, we study the electronic transport properties of nanoribbons devices with lengths comparable to experimentally synthesized materials. We find a 2e(2)/h conductance plateau within the topological gap and an onset of Anderson localization at the trivial insulator phase. (AU)

• Processo FAPESP: 17/18139-6 - Machine learning e Ciência de Materiais: descoberta e design de materiais 2D
• Beneficiário: Gabriel Ravanhani Schleder
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Processo FAPESP: 16/14011-2 - Propriedades eletrônicas: interfaces entre isolantes topológicos (TI-TI)
• Beneficiário: Marcio Jorge Teles da Costa
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 17/02317-2 - Interfaces em materiais: propriedades eletrônicas, magnéticas, estruturais e de transporte
• Beneficiário: Adalberto Fazzio
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
• Processo FAPESP: 19/04527-0 - Interface entre isolantes topológicos cristalinos e materiais 2D-trivial: estudo de proximidade via defeitos
• Beneficiário: Bruno Focassio
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto