5d轨道诱导的TbCl室温量子反常霍尔效应
材料科学
2025-08-29 v2 介观与纳米尺度物理
摘要
继铬掺杂(Bi,Sb)Te薄膜中量子反常霍尔(QAH)效应的实验实现之后，提高QAH效应的工作温度已成为一项重要且具有挑战性的任务。本文证明单层TbCl是实现室温QAH效应的有前景候选材料。使用DFT+U方法，并经HSE06和DMFT计算双重验证，我们确定了三维铁磁绝缘体TbCl中每层的霍尔电导率，该材料是QAH层的弱堆叠。单层TbCl继承了磁性和拓扑性质，表现出陈数的QAH效应。大的拓扑带隙达到42.8 meV，超过室温。扩展的5电子导致可观的交换和超交换相互作用，从而产生高居里温度457K。所有这些特征表明，单层TbCl将为实现室温QAH效应提供理想平台。
引用
@article{arxiv.2501.09970,
title = {5d orbital Induced Room Temperature Quantum Anomalous Hall Effect in TbCl},
author = {Jianqi Zhong and Jianzhou Zhao and Jinyu Zou and Gang Xu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2501.09970},
year = {2025}
}
备注
12 pages, 4 figures