通过重原子层与 CrI$_{3}$ 耦合实现量子反常霍尔效应
材料科学
2019-11-27 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
我们探索了在具有天然解理面和破缺时间反演对称性的单层 CrI 上放置重元素原子层来实现量子反常霍尔效应的可能性。我们表明，CrI/X（X = Bi、Sb 或 As）体系可以打开可观的体带隙以容纳量子反常霍尔效应，例如 CrI/Bi 是一种体带隙为 30~meV 的天然磁性绝缘体，该带隙可通过应变工程或调节自旋取向进一步增大。我们还发现，由于重原子层的存在，原始 CrI 的铁磁性质（磁各向异性能与居里温度）可得到进一步改善，且自旋取向可作为调节 CrI/Bi 体系能带结构与费米能级的有效旋钮。这种拓扑性质连同增强的铁磁性，可释放 CrI 基材料在自旋电子学与电子学中的新潜在应用。
引用
@article{arxiv.1907.03711,
title = {Quantum Anomalous Hall Effect by Coupling Heavy Atomic Layers with CrI$_{3}$},
author = {Majeed Ur Rehman and Xinlong Dong and Tao Hou and Zeyu Li and Shifei Qi and Zhenhua Qiao},
journal= {arXiv preprint arXiv:1907.03711},
year = {2019}
}