首页|层状MnSb2Te4/Sb2Te3异质结的拓扑性质

层状MnSb2Te4/Sb2Te3异质结的拓扑性质

扫码查看
作为一种典型的拓扑态,量子反常霍尔效应引起了人们的广泛关注.本文通过第一性原理计算研究了不同层间距时的MnSb2Te4/Sb2Te3范德瓦尔斯异质结的电子结构及拓扑性质.结果发现MnSb2Te4/Sb2Te3体系表现为拓扑平庸相.而将MnSb2Te4中Te与Sb原子层距离调节为2.3 Å时,体系在自旋轨道耦合作用下出现了能带反转,实现了从拓扑平庸相到拓扑非平庸相的转变.能带结构和拓扑性质计算表明,体系陈数为1,且存在一个14.5 meV的拓扑非平庸带隙、一维手性边缘态和量子化的霍尔电导,可实现零场下非零陈数的量子反常霍尔效应.我们的工作为其他磁性范德瓦尔斯体系实现量子反常霍尔效应的研究提供了参考.
Topological properties of layered MnSb2Te4/Sb2Te3 heterojunctions
As a typical topological state,quantum anomalous Hall effect has attracted wide attention.In this paper,the electronic structure and topological properties of MnSb2Te4/Sb2Te3 van der Waals heterojunction at different interlayer spacing are studied by first-principles calculation.It is found that MnSb2Te4/Sb2Te3 system behaves as a topologically trivial phase.By adjusting the distance between Te and Sb atomic layer in MnSb2Te4 to 2.3 Å,band inversion occurs in the system under the action of Spin-orbit coupling,and the transformation from topologically trivial phase to topologically nontrivial phase is realized.The calculation of band structure and topological properties shows that the Chern number of the system is 1,Moreover,there exists a 14.5 meV topological nontrivial band gap,a chiral edge state and quantized Hall conductance,which can realize the quantum anomalous Hall effect of nonzero Chem number in zero field.Our work provides a reference for other magnetic van der Waals systems to realize quantum anomalous Hall effects.

heterojunctionstackingband inversionquantum anomalous Hall effect

刘水青、李树宗、司君山、张卫兵

展开 >

柔性电子材料基因工程湖南省重点实验室,长沙 410114

长沙理工大学物理与电子科学学院,长沙 410114

异质结 堆垛 能带反转 量子反常霍尔效应

国家自然科学基金霍英东教育基金会第十六届高等院校青年教师基金湖南省杰出青年基金

118740921610052021JJ10039

2023

中国科学(物理学 力学 天文学)
中国科学院

中国科学(物理学 力学 天文学)

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子:0.644
ISSN:1674-7275
年,卷(期):2023.53(11)
  • 69