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单层过渡金属三卤化物中孤立的接近平坦的高Chern带

介观与纳米尺度物理 2025-05-28 v3 材料科学

摘要

非平凡拓扑与强电子相互作用之间的相互作用可以产生多种异构量子物质。本文理论性地提出,单层过渡金属三卤化物 MoF3_3 和 WX3X_3 (XX= Cl, Br, I) 具有靠近费米能级的孤立近平坦带,其高Chern数分别为 C=+3\mathcal{C}=+3C=2\mathcal{C}=-2。这些平坦Chern带的非平凡拓扑性质源于过渡金属原子有效的sd2sd^2杂化,这将六角格面上的显然原子dd轨道转化为三角格面上的(s,p+,p)(s, p_+, p_-)轨道。有趣的是,这些平坦Chern带的量子几何与在莫尔系统中表现出分数Chern绝缘体态的量子几何相当。进一步研究了此类平坦Chern带的霍夫斯特拉子轨道。若这些天然材料可被实验实现,将为探索由高Chern数驱动的关联现象提供新的平台。

关键词

引用

@article{arxiv.2403.07551,
  title  = {Isolated nearly flat higher Chern band in monolayer transition metal trihalides},
  author = {Kejie Bao and Huan Wang and Jiaxuan Guo and Yadong Jiang and Haosheng Xu and Jing Wang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2403.07551},
  year   = {2025}
}

备注

7 pages, 4 figures