滑移铁电诱导的混合阶拓扑相变

我们提出将铁电层间滑移作为一种在二维双层磁性范德华材料中实现和操控拓扑量子态的新方法。我们表明，将单层铁磁拓扑态堆叠为层自旋锁定的双层反铁磁结构，并引入滑移铁电性，由于极化势的存在会导致不同层（自旋）的拓扑演化不同步，从而产生丰富的层分辨拓扑相。作为一个具体实例，我们通过晶格模型表明，双层磁性二维二阶拓扑绝缘体(SOTI)在经历铁电滑移后呈现出一种未被认识的自旋混合阶拓扑绝缘体。有趣的是，在该相中，自旋向上（顶层）和自旋向下（底层）通道分别展现出一阶和二阶拓扑性质。此外，通过改变系统参数还可以涌现其他拓扑相，如SOTI、量子自旋霍尔绝缘体、量子反常霍尔绝缘体和平庸绝缘体，并讨论了相关的拓扑指标。在材料方面，基于第一性原理计算，我们预测材料ScI2可作为实现我们提议的理想平台。进一步，我们预测这些拓扑相的反常能斯特效应表现出显著差异，因此可作为实验探测的信号。