Exploración de fases topológicas en heterobicapas semiconductoras de Van der Waals mediante la aplicación del formalismo de Floquet

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Universidad Distrital Francisco José de Caldas

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Resumen

A theoretical study is presented on the engineering of topological bands in transition metal dichalcogenide heterostructures through the incidence of light, in the context of so-called Floquet engineering. It was found that the fundamental energy gap of the heterostructure can be overcome by applying near-infrared electromagnetic radiation, leading to overlap between Floquet energy bands, equivalent to an inversion of the gap between the conduction and valence bands. The resulting Floquet bands exhibit topological gaps, evidenced by their Chern numbers. The results of this study chart a new path for controlling the topology of electronic states, with potential fundamental and technological implications for devices based on two-dimensional semiconductors exhibiting moiré patterns.

Descripción

Se presenta un estudio teórico sobre la ingeniería de bandas topológicas en heterobicapas de dicalcogenuros de metales de transición mediante la incidencia de luz, en el contexto de la llamada ingeniería de Floquet. Se encontró que el gap de energía fundamental de la heteroestructura puede superarse mediante la aplicación de radiación electromagnética en el infrarrojo cercano, llevando al traslape entre bandas de energía de Floquet, equivalente a una inversión del gap entre la banda de conducción y la de valencia. Las bandas de Floquet resultantes exhiben gaps topológicos, evidenciados por sus números de Chern. Los resultados de este estudio trazan una nueva vía para controlar la topología de estados electrónicos, con potencial incidencia fundamental y tecnológica para dispositivos basados en semiconductores bidimensionales que exhiben patrones de moiré.

Palabras clave

Dicalcogenuros de metales de transición, Aislantes topológicos, Ingeniería de bandas de Floquet

Materias

Licenciatura en Física -- Tesis y disertaciones académicas , Física cuántica , Metales de transición , Semiconductores , Nanociencia

Citación