双量子自旋 Heisenberg 绝热体中纵向电导与横向磁导之间的可开关量化信号
介观与纳米尺度物理
2024-04-23 v1 材料科学
摘要
二维材料中的拓扑绝热体状态是研究不同类型量化响应信号的理想体系,由于其间隙内金属态。最近几年,发现了单层 TaIrTe 具有量子自旋 Heisenberg 效应,通过观察到极少数其他二维拓扑绝热体中出现的量化纵向电导来确认。非平凡的 拓扑电荷可以在电荷中性点和 van Hove 奇点点处存在,其相关效应导致能隙。基于这一模型二维材料,我们研究了通过调节外部磁场来实现纵向电导与横向磁导之间量化信号的开关。在单层 TaIrTe 的 拓扑相中,零 Chern 数可理解为 1-1=0,源于自旋上通道和自旋下通道的双重能带反演。施加垂直于平面的磁场后,鞋氦分裂改变了自旋上通道和自旋下通道中一种能带反演的能级排序,并伴随 Berry 相位的电荷符号变化。随后,净 Chern 数 1-1=0 被调节为 1+1=2 或 -1-1=-2,取决于磁场的方向。量化信号不仅提供了验证单层 TaIrTe 中拓扑态的另一种有效方法,也为基于可开关量化响应的新型量子拓扑态的应用提供了策略。
引用
@article{arxiv.2404.13519,
title = {Switchable quantized signal between longitudinal conductance and Hall conductance in dual quantum spin Hall insulator TaIrTe$_4$},
author = {Junwen Lai and Xiangyang Liu and Jie Zhan and Tianye Yu and Peitao Liu and Xing-Qiu Chen and Yan Sun},
journal= {arXiv preprint arXiv:2404.13519},
year = {2024}
}