Eu3In2As4 中的 轴子绝缘体、Weyl 点、量子异常霍尔效应与磁拓扑相变
材料科学
2025-01-31 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
磁拓扑相吸引大量关注，如轴子绝缘体、更高阶拓扑、Weyl 半导体以及量子异常霍尔效应 (QAHE)。本文预测轴子绝缘体相、磁性 Weyl 点和 QAHE 可在 Eu3In2As4 中实现。最近成功合成了单晶 Eu3In2As4，表现出反磁性 (AFM) 基态。我们的第一性质计算表明，其位于多个磁拓扑相的相边界上，磁各向异性较弱，能量差小于 1 meV。在 AFM 状态下，可通过拉伸应变实现轴子绝缘体。量子化轴子角 和磁性更高阶拓扑由parity指数 表征。施加外部磁场后，诱导的铁磁 (FM) 状态可实现单个 Weyl 点对或节态环的理想磁拓扑半导体。Eu3In2As4 于磁绝缘体基底上的 FM 多层膜可实现 QAHE。
引用
@article{arxiv.2412.16998,
title = {Axion insulator, Weyl points, quantum anomalous Hall effect and magnetic topological phase transition in Eu3In2As4},
author = {Jingyu Yao and Ruihan Zhang and Sheng Zhang and Haohao Sheng and Youguo Shi and Zhong Fang and Hongming Weng and Zhijun Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2412.16998},
year = {2025}
}
备注
7 pages, 4 figures, submitted. The experimental results can be found in arXiv:2403:07637 (2024)