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磁化拓扑绝缘体多层膜

介观与纳米尺度物理 2020-11-04 v2 材料科学

摘要

我们讨论了由本征磁化拓扑绝缘体(例如 Mn(Sbx_{x}Bi1x_{1-x})2_2X4_4,其中 X = Se,Te,包括 MnBi2_2Te4_4)七层膜和拓扑绝缘体五层膜以任意顺序堆叠所形成的块体晶体和准二维薄膜的磁性与拓扑性质。我们的分析采用了一个简化模型,该模型仅保留每个七层或五层膜两个表面上的狄拉克锥自由度。我们通过与 {\it ab initio } 密度泛函理论(DFT)计算比较,证明了该模型的适用性并估算了其参数。随后,我们采用耦合狄拉克锥模型,解释了薄膜性质(特别是量子反常霍尔效应的有无)对膜厚、磁构型及堆叠方式的依赖关系,并对外尔超晶格的设计进行了评述。

关键词

引用

@article{arxiv.2008.01941,
  title  = {Magnetized Topological Insulator Multilayers},
  author = {Chao Lei and Shu Chen and Allan H. MacDonald},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2008.01941},
  year   = {2020}
}

备注

7+10 pages, 13 figures