概述
拓扑绝缘体（TI）块体材料本身是具有带隙的普通绝缘体，但是却可以有导电的表面态，并且这种表面态受材料的非平凡拓扑指数保护。拓扑表面态的二维能量-动量关系表现为“狄拉克锥”结构（与二维石墨烯类似），这种奇异的特性未来可能应用在电子器件中。
使用 QuantumATK 可以：
- 构建 TI 的晶体结构
- 研究块体的能带结构、态密度
- 研究表面 Slab 模型的能带和态密度
- 表面态的深度与分布
- 计算中考虑非共线自旋和自旋轨道耦合
- 作出表面态的自旋分辨的费米面，研究费米面上的自旋取向
- 右图显示了在 NanoLab 中得到的狄拉克锥附近的费米面和自旋取向情况
- 计算拓扑不变量
- 研究表面态控制的量子输运情况
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拓扑绝缘体的表面态与自旋输运性质
右图显示了 Bi2Se3 体系的 slab 模型的表面态以及相关的透射谱。图中也显示了 QuantumATK 和 VASP 对同一体系进行能带计算的结果比较。
【详见：Phys. Rev. B, 92:201406, 2015】