二维铬基化学族化合物中的高阶拓扑绝缘体：反磁性与另磁性体系
材料科学
2026-04-13 v1
摘要
基于第一性原理计算结合理论分析，我们发现了一类单层铬基化学族化合物，构成二维磁性高阶拓扑绝缘体（HOTI）的新型材料类。具体而言，CrC（ S, Se, Te）和 CrSiS 单层材料表现出常规的反磁性基底态，具备 对称性；而 Janus 型化合物 CrCSSe 与 CrSiSSe 则表现出另磁性基底态。我们证明，这些单层磁性材料均实现了二维 HOTI 相位，其非平凡拓扑性质由晶格 旋转对称性保护，表现为携带有量化分数电荷的零维角落态。此外，考虑自旋轨道耦合后，这些体系仍保持在 HOTI 相位内，继续拥有稳健的角落局域态，从而确认了其高阶拓扑本质的稳定性。我们的结果揭示了二维反磁性与另磁性体系中高阶拓扑性质与磁性有序之间的内在联系，确定了铬基化学族化合物单层材料作为探索高阶拓扑相及其在未来拓扑与自旋器件应用中潜在价值的理想平台。
引用
@article{arxiv.2604.08907,
title = {Higher-order topological insulators in two-dimensional antiferromagnetic and altermagnetic chromium-based group-IV chalcogenides},
author = {Ruo-Yu Ning and Yong-Kun Wang and Shifeng Qian and Si Li and Wen-Li Yang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2604.08907},
year = {2026}
}
备注
8 pages, 5 figures