由近邻诱导的均匀和交错自旋轨道与交换耦合产生的石墨烯量子反常霍尔效应
介观与纳米尺度物理
2020-04-07 v1
摘要
我们研究了具有破坏时间反演对称性的近邻修饰石墨烯（或对称性相似材料）的有效模型。通过计算系统参数基准组合的体能带隙和陈数，我们预测了量子反常霍尔相的出现。允许交错交换场使得在具有陈数 的平坦石墨烯中出现量子反常霍尔效应。我们明确展示了锯齿型和扶手椅型纳米带中的边缘态，并探索了它们的局域化行为。值得注意的是，交错内禀自旋轨道和均匀交换耦合的组合给出了拓扑保护（不同于时间反演系统）的伪螺旋态，其自旋在相对的锯齿型边缘上是相反的。将磁化方向从面外旋转到面内使系统变得平庸，从而允许控制拓扑相变。我们还使用密度泛函理论提出了一个材料平台——石墨烯置于 Ising 反铁磁体 MnPSe 上——以实现交错交换（赝自旋塞曼）耦合。
引用
@article{arxiv.2004.01760,
title = {Quantum Anomalous Hall Effects in Graphene from Proximity-Induced Uniform and Staggered Spin-Orbit and Exchange Coupling},
author = {Petra Högl and Tobias Frank and Klaus Zollner and Denis Kochan and Martin Gmitra and Jaroslav Fabian},
journal= {arXiv preprint arXiv:2004.01760},
year = {2020}
}