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在 Eu$_5M_2X_6$ Zintl 相中设计磁性拓扑绝缘体

材料科学 2022-06-28 v2

摘要

磁性拓扑绝缘体为量子反常霍尔物理和轴子电动力学提供了重要的材料平台。然而,缺乏具有洁净带隙表面的材料实现阻碍了这些奇异量子现象的技术应用。在此,我们利用 Zintl 概念和 non-symmorphic(非对称)空间群的性质,通过计算设计磁性拓扑绝缘体。具体而言,我们探索了 Eu5M2X6_5M_2X_6MM=金属,XX=磷族元素)Zintl 化合物,发现 Eu5_5Ga2_2Sb6_6、Eu5_5Tl2_2Sb6_6 和 Eu5_5In2_2Bi6_6 形成具有非平凡 Z2\mathbb{Z}_2 指数的稳定结构。我们还表明,外延和单轴应变可用于控制 Z2\mathbb{Z}_2 指数和体带隙。最后,我们讨论了所提出候选材料的合成实验进展,并提供了可用于在 Zintl 化合物中寻找稳健磁性拓扑绝缘体的见解。

关键词

引用

@article{arxiv.2203.06212,
  title  = {Engineering magnetic topological insulators in Eu$_5M_2X_6$ Zintls},
  author = {Nicodemos Varnava and Tanya Berry and Tyrel M. McQueen and David Vanderbilt},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2203.06212},
  year   = {2022}
}