Modèle à trois bandes en liaison serrée pour les monocouches des dichalcogénures de métaux de transition du groupe VIB

Nous présentons un modèle à trois bandes en liaison serrée (TB) pour décrire la physique à basse énergie dans les monocouches des dichalcogénures de métaux de transition du groupe VIB MX₂ (M=Mo, W; X=S, Se, Te). Comme les bords de bande de conduction et de valence sont principalement contribué par les orbitales dₙ^{2}, dₗₘ et dₗ^{2-y^2} des atomes M, le modèle TB est construit en utilisant ces trois orbitales basées sur les symétries des monocouches. Les paramètres du modèle TB sont ajustés à partir des bandes d'énergie de premiers principes pour toutes les monocouches MX₂. Le modèle TB n'impliquant que les sauts M-M entre voisins les plus proches est suffisant pour capturer les propriétés des bords de bande dans les vallées, y compris les dispersions d'énergie ainsi que les courbures de Berry. Le modèle TB impliquant jusqu'à aux sauts M-M entre voisins de troisième ordre peut bien reproduire les bandes d'énergie dans l'ensemble de la zone de Brillouin. Le couplage spin-orbite dans les bandes de valence est bien pris en compte en incluant les interactions de spin-orbite sur site des atomes M. La bande de conduction présente également une légère séparation de spin dépendante de la vallée qui a une différence de signe globale entre MoX₂ et WX₂. Nous discutons des origines de ces corrections au modèle à trois bandes. Le modèle TB à trois bandes développé ici est efficace pour tenir compte de la physique à basse énergie dans les monocouches MX₂, et sa simplicité peut être particulièrement utile dans l'étude de la physique à plusieurs corps et de la physique des états de bord.