通过磁性系统中靶向复合对称性操控控制拓扑
介观与纳米尺度物理
2024-11-11 v2
摘要
通过取向磁化方向或调节磁序来选择磁空间群，为在磁性材料中设计对称性保护的拓扑相提供了广阔的空间。在这项工作中，我们研究了对称性和磁性的选择性调节如何影响并控制二维磁性系统中所产生的拓扑，并在铁磁单层 MnPSe 中说明了这一过程。密度泛函理论计算揭示，面外磁化时存在对称性保护的偶然半金属(SM)相，当磁化倾斜至面内时变为绝缘体，能隙值接近 meV。我们确定了一个二阶复合反幺正对称性和三重旋转对称性，它们诱导了能带交叉，并利用对称性分析对可能的拓扑相进行了分类，辅以紧束缚和 模型予以支持。破缺反演对称性在 SM 相中打开能隙，产生陈绝缘体。我们在等结构的 Janus 化合物 MnPSSe 中明确证明了这一点，该化合物天然表现出破缺反演对称性的 Rashba 自旋轨道耦合。我们的结果描绘了铁磁过渡金属三硫代磷矿的拓扑性质相空间，并展示了依赖于磁化的金属-绝缘体转变作为集成二维电子学中自旋开关的潜力。
引用
@article{arxiv.2310.05896,
title = {Controlling topology through targeted composite symmetry manipulation in magnetic systems},
author = {Ilyoun Na and Marc Vila and Sinéad M. Griffin},
journal= {arXiv preprint arXiv:2310.05896},
year = {2024}
}