作者mibmibx (Lin)
看板Physics
標題[問題] 拓樸絕緣體的Dirac cone
時間Tue Dec 27 13:08:31 2016
各位好
最近剛開始看拓樸絕緣體相關的文章
對一些問題感到有些疑惑
就我目前的認識（不確定是否正確）
拓樸絕緣體體態內是絕緣
不過因為自旋軌道耦合(SOC)將產生能帶反轉
並形成一邊緣態
因此可以讓材料內部絕緣表面導電
且邊緣態會在高對稱方向形成Dirac cone
我搜尋了一些第一原理能帶計算的文章
討論Dirac cone時會寫說with SOC或是without SOC
而在with SOC時在Dirac point的地方會有能隙
而without SOC的狀況下則沒有能隙
我以為拓樸絕緣體的邊緣態是SOC所造成
不過在計算時加入SOC則會產生能隙
請問計算時有無加入SOC的意義是什麼？
謝謝各位
補一下文章連結
http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.nanolett.6b00110
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1F：→ wohtp: Dirac cone跟spin-orbit沒關係吧？？ 12/27 13:16
2F：→ wohtp: 我不知道你看的是什麼，但是有些材料晶格本身就有Dirac 12/27 13:20
3F：→ wohtp: point了 12/27 13:20
4F：→ mibmibx: 你好，我看的是一篇關於有機拓樸絕緣體的文章，裡面提到 12/27 13:28
5F：→ mibmibx: 在K點會有Dirac cone，且計算中說道有SOC時會有gap產生 12/27 13:28
6F：→ wohtp: 我猜你看到的是二維honeycomb lattice 12/27 14:06
7F：→ wohtp: 它本身的bulk就有Dirac point 12/27 14:08
※ 編輯: mibmibx (118.160.240.215), 12/27/2016 15:22:37
8F：推 skydark: TI都需要有能帶反轉 SOC可以造成能帶反轉 但不一定要SOC 12/27 15:22
9F：→ skydark: 才能造成能帶反轉 12/27 15:22
10F：→ mibmibx: 你好，謝謝解說。我不太懂的是，TI應該會有邊緣態可以做 12/27 15:24
11F：→ Eriri: SOC就是要打開能隙的啊... 12/27 15:24
12F：→ skydark: 但TI都必須要有bulk band gap, 而能帶反轉又沒SOC的話 12/27 15:25
13F：→ skydark: 會造成gap closing 所以SOC是TI所必需的 12/27 15:26
14F：→ Eriri: 有soc 就能夠保持time reversal對稱同時又能讓內部產生能 12/27 15:28
15F：→ Eriri: 隙 使內部成為“絕緣體“ 這樣可傳導邊緣態才有意思啊 沒 12/27 15:28
16F：→ Eriri: 有soc就是個Dirac point在那 不是絕緣體 當然可以用很多別 12/27 15:28
17F：→ Eriri: 的方式另外打開能隙 但這樣邊緣態的存在不見得被time rever 12/27 15:28
18F：→ Eriri: sal對稱保證 12/27 15:28
19F：→ mibmibx: 傳導，這個邊緣態指的不就是交錯形成Dirac cone的兩個能 12/27 15:28
20F：→ mibmibx: 帶，若開能隙如何進行傳導？ 12/27 15:29
21F：→ Eriri: 能隙是指bulk的能隙 邊緣態是在edge上 12/27 15:30
22F：推 skydark: 先搞清楚bulk跟邊界 12/27 15:32
23F：→ mibmibx: 感謝兩位指導，我再研究看看 12/27 15:33
24F：→ mibmibx: 我之前一直以為Dirac cone是從表面態來的... 12/27 15:34
25F：推 skydark: Dirac cone是表面態沒錯啊 12/27 15:35
26F：→ skydark: Dirac cone是表面態 可導電 沒band gap 12/27 15:36
27F：→ skydark: SOC打開的是bulk band gap 12/27 15:37
28F：→ skydark: 不是把Dirac cone 打開 12/27 15:37
29F：→ skydark: 把Dirac cone 打開就不再是TI了 12/27 15:38
30F：→ Eriri: 你指的是在耶soc下 TI的那兩個edge state形成的Dirac point 12/27 15:38
31F：→ Eriri: ... 12/27 15:38
32F：→ mibmibx: 喔喔，瞭解了，我之前一直搞混，感謝S大熱心解釋 12/27 15:38
33F：→ Eriri: 現在是這樣 如果沒有soc的honeycomb lattice 本來bulk就會 12/27 15:40
34F：→ Eriri: 有Dirac point 有soc會破壞bulk的Dirac point 但edge會產 12/27 15:40
35F：→ Eriri: 生邊緣態 而這邊緣態的能譜也會有個Dirac point... 12/27 15:40
36F：→ Eriri: 所以soc的功用就是打開bulk的Dirac point 然後產生不無聊 12/27 15:41
37F：→ Eriri: 的邊緣態 12/27 15:41
38F：→ mibmibx: 感謝E大指導 12/27 15:42