铁磁性范德瓦耳斯异质结中磁场诱导的谷极化量子反常霍尔效应
介观与纳米尺度物理
2022-02-02 v2 材料科学
摘要
谷极化量子反常霍尔效应(VQAHE)因独特地将谷电子学、自旋电子学与非平凡能带拓扑相结合而备受关注。本文基于第一性原理计算和基于Wannier函数的紧束缚(WFTB)模型，揭示在二维(2D)铁磁性范德瓦耳斯异质结(vdWHs)中可出现基于谷的霍尔效应，尤其是外磁场诱导的VQAHE。结果表明，由塞曼交换能产生的可观谷劈裂驱动这些vdWHs产生谷反常霍尔效应进而实现VQAHE。我们利用手性边缘态和量子化霍尔电导来确认VQAHE的存在。此外，还发现外电场(或调节层间距)可促进VQAHE的实现，从而我们在磁场与电场(或层间距)的宽泛参数区间内给出了相图。我们的工作不仅提供了一类可实现多种基于谷的霍尔相的铁磁性vdWHs，也可指导基于VQAHE设计具有自旋-谷滤波效应的拓扑器件。
引用
@article{arxiv.2109.10769,
title = {Magnetic field induced Valley-Polarized Quantum Anomalous Hall Effects in Ferromagnetic van der Waals Heterostructures},
author = {Fangyang Zhan and Baobing Zheng and Xiaoliang Xiao and Jing Fan and Xiaozhi Wu and Rui Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2109.10769},
year = {2022}
}
备注
6 pages, 4 figures in the main text