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Suppressed topological phase transitions due to nonsymmorphism in SnTe stacking

机译:由于SnTe堆叠中的非同构性抑制了拓扑相变

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摘要

We combine first principles calculations with a group theory analysis to investigate topological phase transitions in the stacking of SnTe monolayers. We show that distinct finite stacking yields different symmetry-imposed degeneracy, which dictates the hybridization properties of opposite surface states. For SnTe aligned along the [001] direction, an (even) odd number of monolayers yields a (non)symmorphic space group. For the symmorphic case, the hybridization of surface states lead to band inversions and topological phase transitions as the sample height is reduced. In contrast, for a nonsymmorphic stacking, an extra degeneracy is guaranteed by symmetry, thus avoiding the hybridization and topological phase transitions, even in the limit of a few monolayers. Our group theory analysis provide a clear picture for this phenomenology and matches well the first principles calculations.
机译:我们将第一性原理计算与群论分析相结合,以研究SnTe单层堆叠中的拓扑相变。我们表明,不同的有限堆积会产生不同的对称性简并性,从而决定了相反表面态的杂交特性。对于沿[001]方向排列的SnTe,单层的偶数个(偶数)会产生一个(非)对称的空间群。对于同构情况,随着样品高度的降低,表面状态的杂交会导致能带反转和拓扑相变。相比之下,对于非同构堆叠而言,通过对称性保证了额外的简并性,从而避免了杂交和拓扑相变,即使在很少的单层限制下也是如此。我们的群论分析为这种现象学提供了清晰的画面,并且与第一个原理的计算非常吻合。

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