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蜂窝材料中近室温量子反常霍尔效应的预测

材料科学 2014-12-17 v2

摘要

最近,这一长期寻求的量子反常霍尔效应在磁性拓扑绝缘体中得以实现。然而,极低温(约 30 mK)的要求阻碍了实际应用。基于\textit{ab-initio}能带结构计算,我们提出了一个量子反常霍尔平台,其在分别由 Sn 和 Ge 组成的蜂窝晶格上具有 0.34 和 0.06 eV 的大能隙。通过控制表面功能化而非稀磁掺杂,铁磁序在蜂窝结构的一个子晶格中形成,预计可在实验中通过自旋极化 STM 观察到。固有的 QSH 态与铁磁性之间的强耦合导致了显著的交换分裂,从而产生具有大能隙的铁磁绝缘体。估计的 Sn 和 Ge 晶格的平均场居里温度分别为 243 和 509 K。大能隙和高居里温度表明在近室温甚至室温区域实现 QAH 效应的可行性。

关键词

引用

@article{arxiv.1405.4731,
  title  = {Prediction of Near-Room-Temperature Quantum Anomalous Hall Effect on Honeycomb Materials},
  author = {Shu-chun Wu and Guangcun Shan and Binghai Yan},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1405.4731},
  year   = {2014}
}

备注

6 pages, 4 figures and 1 table