氟化 1T-MoSe$_2$ 单层中的量子反常霍尔态

具有大能带隙和高陈数的量子反常霍尔态在自旋电子学的实际应用中具有重要意义。通过第一性原理计算，我们研究了完全氟化的 1T-MoSe$_{2}$ 单层的电子性质。在不考虑自旋轨道耦合时，能带结构表现出单自旋半金属性质以及 $K_{\pm}$ 谷附近的三重简并扭曲。自旋轨道耦合的引入在两个谷附近打开了 $117.2$ meV 的显著能带隙，导致了陈数 $|C|=2$ 的非平庸量子反常霍尔态，该态提供了来自拓扑边缘态的两个手性无耗散输运通道以及相应的量子化反常霍尔电导。此外，我们构建了一个有效模型来描述该单层的低能物理。我们在 MoSe$_{2}$F$_{2}$ 单层中的发现为通过化学功能化在二维材料中实现大能隙量子反常霍尔态提供了思路，并为设计低功耗、耐噪声的自旋电子器件提供了机遇。