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滑动诱导的铝磁谱 valley 极化及可能的反磁半金属

材料科学 2026-05-08 v1 介观与纳米尺度物理

摘要

铝磁体是一种新近发现的材料类,表现为零净磁化,同时拥有自旋分裂电子能带。然而,单层铝磁体在 Brillouin zone 高对称 X 和 Y 点保持能带间的退化,表现为一种paravalley 相,特征为未极化化的 valley 状态。本文通过第一性计算和最小微观模型,展示通过在工程化 M2_2A2_2B 和 M2_2AA'B 双层铝磁体进行 interlayer 滑动可实现 valley 退化的自发性破坏。我们提出一种通过滑动和涌现的 ferrovalley 相实现无需外部电场即可实现反磁半金属的可行途径,成功于 V2_2SSeO 工程化双层中实现。我们的计算也揭示,Mo2_2O2_2O 具有约为0.31 eV 的最大 valley 分裂间隙,使其成为 valley-spin 阀门器件的理想候选材料。此外,对 Mo2_2AA'O 材料的能带结构计算表明,A 和 A' 原子原子序数的差值 (Δ\DeltaZ) 的增加可有效增强 valley 极化。本工作为发现和控制铝磁体系统中的 ferrovalley 态建立了一种新平台。

关键词

引用

@article{arxiv.2509.00430,
  title  = {Sliding-induced ferrovalley polarization and possible antiferromagnetic half-metal in bilayer altermagnets},
  author = {Xin Zhang and Shihao Zhang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2509.00430},
  year   = {2026}
}

备注

10 pages, 5 figures