具有大磁晶各向异性能的单层BaPb的室温量子反常霍尔效应
Room-temperature quantum anomalous Hall effect in monolayer BaPb with large magnetocrystalline anisotropy energies作者机构：铜仁学院物理与电子工程系铜仁554300
出 版 物：《物理学报》 (Acta Physica Sinica)
年 卷 期：2021年第70卷第15期
页 面：266-272页
核心收录：
学科分类：07[理学] 070205[理学-凝聚态物理] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0704[理学-天文学] 0702[理学-物理学]
基 金：国家自然科学基金(批准号:12064038) 贵州省科研项目(批准号:KY179,KY315,ZK一般-034) 贵州省优秀青年科技人才项目(批准号:5673) 铜仁市科技局科学技术基金(批准号77)资助的课题
主 题：量子反常霍尔效应 二次型非狄拉克能带 铁磁半金属态 第一性原理
摘 要：具有巨大应用潜力的二维材料在纳米技术领域引起了人们极大的研究兴趣.基于第一性原理计算,本文预测了二维六角晶格BaPb体系具有室温量子反常霍尔效应.体系磁基态是铁磁半金属态,并且自旋极化的Pb-p轨道导致体系的时间反演对称性破缺.具有非零Chern数(C=1)的单层BaPb中非平庸拓扑性来源于全自旋极化的p_(x,y)轨道形成的二次型非狄拉克能带.不同于之前报道的pz轨道形成的狄拉克拓扑态很容易被衬底破坏,p_(x,y)轨道形成的σ键非常稳定.当考虑自旋-轨道耦合作用时,二次型的非狄拉克点打开了接近177.39 meV的非平庸带隙.通过反常霍尔电导、陈数、贝里曲率和边缘态的计算,证实了BaPb非平庸的拓扑性.此外,体系还表现出每个单元52.01 meV的大磁晶各向异性能.
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