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Chern 半金属:实现量子反常霍尔效应的一类新型拓扑材料

材料科学 2015-03-13 v3 介观与纳米尺度物理

摘要

探索展现量子反常霍尔效应 (QAHE) 的新型拓扑绝缘体,是凝聚态物理与材料科学领域的前沿研究课题。迄今为止,QAHE 仅在极低温下的 Cr 掺杂 (Bi,Sb)2Te3 中被观测到。因此,寻找具有大拓扑带隙和高热稳定性的新材料对于实现 QAHE 至关重要。基于第一性原理与紧束缚模型计算,我们在沉积 Co 或 Rh 的石墨烯中发现了一类新型拓扑相——Chern 半金属,该相在一个自旋通道中表现出 QAHE,而在另一个自旋通道中呈现金属性。同时,这些体系具有 5.3 和 11.5 meV 的较大垂直磁各向异性能,这对于在适当高温下观测 QAHE 是必不可少的。

关键词

引用

@article{arxiv.1401.5453,
  title  = {Chern Half Metals: A New Class of Topological Materials to Realize the Quantum Anomalous Hall Effect},
  author = {Jun Hu and Zhenyue Zhu and Ruqian Wu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1401.5453},
  year   = {2015}
}

备注

5 pages, 5 figures