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非磁性异双层中的 Floquet 谷极化量子反常霍尔态

介观与纳米尺度物理 2022-03-14 v2

摘要

谷极化量子反常霍尔(VQAH)态为实现谷电子学、自旋电子学与非平庸拓扑的结合提供了一条途径,在凝聚态物理中引起了广泛关注。迄今为止,所探索的VQAH态仍局限于磁性体系。本文利用低能有效模型与Floquet定理,提出了一种在光辐照下于非磁性异双层中实现Floquet VQAH态的不同机制。随后,我们通过在过渡金属硫族化物异双层中的第一性原理计算实现了该方案,该体系初始具有时间反演不变的谷量子自旋霍尔(VQSH)态。通过辐照圆偏振光,时间反演不变的VQSH态可演化为VQAH态,表现为一种光控可切换的拓扑自旋-谷滤波器。这些发现不仅提供了在无磁序情况下实现VQAH态的合理方案,也为设计拓扑自旋电子与谷电子器件铺就了引人入胜的路径。

关键词

引用

@article{arxiv.2110.11009,
  title  = {Floquet Valley-Polarized Quantum Anomalous Hall State in Nonmagnetic Heterobilayers},
  author = {Fangyang Zhan and Zhen Ning and Li-Yong Gan and Baobing Zheng and Jing Fan and Rui Wang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2110.11009},
  year   = {2022}
}

备注

6 pages, 4 figures, Supplemental Material