石墨烯纳米线异构结中的磁性调控拓扑相

拓扑学与磁性之间的相互作用往往会引发特殊的量子相。本文报告了一种可实现的方案，通过固有磁性工程化稳健的 $\mathbb{Z}_{2}$ 拓扑相，这种磁性来源于连接两个宽度不同的 armchair 片段的 zig-zag 边缘，在一维石墨烯纳米线异构结中。我们的第一性原理和模型仿真揭示，新出现的自旋极化显著修改了异构结态之间的二聚化，形成一种取决于磁构型的特殊 SSH 机制。有趣的是，磁态下的拓扑相仅由窄 armchair 片段的宽度决定，与正常态下的拓扑相形成鲜明对比。此外，新出现的磁性通过一个数量级提高了能隙。我们还讨论了异构结态的 $\mathbb{Z}$ 拓扑相以及拓扑端态的终止依赖性。我们的结果为在石墨烯纳米线异构结构中调控拓扑相提供了新方法，为未来的一维拓扑器件和分子尺度自旋电子学提供了新平台。