Quantum spin Hall and quantum anomalous Hall states in magnetic Ti2Te2O single layer

凝聚态物理 拓扑绝缘体 反铁磁性 磁性 物理 自旋(空气动力学) 费米能量 量子自旋霍尔效应 费米能级 单层 带隙 量子霍尔效应 绝缘体(电) 量子反常霍尔效应 磁场 材料科学 量子力学 电子 纳米技术 热力学 光电子学
作者
Haiyang Ma,Dandan Guan,Shiyong Wang,Yaoyi Li,Canhua Liu,Hao Zheng,Jinfeng Jia
出处
期刊:Journal of Physics: Condensed Matter [IOP Publishing]
卷期号:33 (21): 21LT01-21LT01 被引量:4
标识
DOI:10.1088/1361-648x/abe647
摘要

Abstract Magnetic topological insulators, such as MnBi 2 Te 4 have attracted great attention recently due to their application to the quantum anomalous Hall (QAH) effect. However, the magnetic quantum spin Hall (QSH) effect in two-dimensional (2D) materials has not yet been reported. Here based on first-principle calculations we find that Ti 2 Te 2 O, a van der Waals layered compound, can cherish both the QAH and QSH states, depending on the magnetic order in its single layer. If the single layer was in a chessboard antiferromagnetic (FM) state, it is a QSH insulator which carries two counterpropagating helical edge states. The spin–orbit-couplings induced bulk band gap can approach as large as 0.31 eV. On the other hand, if the monolayer becomes FM, exchange interactions would push one pair of bands away from the Fermi energy and leave only one chiral edge state remaining, which turns the compound into a Chern insulator (precisely, it is semimetallic with a topologically direct band gap). Both magnetic orders explicitly break the time reversal symmetry and split the energy bands of different spin orientations. To our knowledge, Ti 2 Te 2 O is the first compound that predicted to possess both intrinsic QSH and QAH effects. Our works provide new possibilities to reach a controllable phase transition between two topological nontrivial phases through magnetism tailoring.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
苹果追命发布了新的文献求助50
刚刚
1秒前
闪闪的尔容完成签到,获得积分20
1秒前
2秒前
时之王者发布了新的文献求助10
2秒前
jwb711发布了新的文献求助20
4秒前
朱立麒完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
7秒前
NexusExplorer应助jwb711采纳,获得20
8秒前
8秒前
单薄靖儿完成签到,获得积分10
8秒前
波波完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
yy完成签到 ,获得积分10
9秒前
谢谢你完成签到,获得积分10
12秒前
寒冷听露发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
单薄靖儿发布了新的文献求助10
14秒前
可靠的如彤完成签到,获得积分10
14秒前
aldehyde应助文静三颜采纳,获得10
14秒前
柠檬01210发布了新的文献求助10
14秒前
15秒前
17秒前
Yuki0616发布了新的文献求助10
17秒前
小蘑菇应助耍酷芙蓉采纳,获得10
17秒前
神奇科研圆完成签到,获得积分10
17秒前
psydaodao发布了新的文献求助30
18秒前
18秒前
19秒前
JX发布了新的文献求助10
20秒前
凌风完成签到,获得积分10
21秒前
开心的方盒完成签到,获得积分10
21秒前
阮绵绵完成签到 ,获得积分10
23秒前
Mathilda完成签到,获得积分10
23秒前
李健的小迷弟应助。.。采纳,获得10
23秒前
25秒前
眉姐姐的藕粉桂花糖糕完成签到 ,获得积分10
25秒前
28秒前
28秒前
高分求助中
Востребованный временем 2500
Agaricales of New Zealand 1: Pluteaceae - Entolomataceae 1040
Healthcare Finance: Modern Financial Analysis for Accelerating Biomedical Innovation 1000
지식생태학: 생태학, 죽은 지식을 깨우다 600
海南省蛇咬伤流行病学特征与预后影响因素分析 500
Neuromuscular and Electrodiagnostic Medicine Board Review 500
ランス多機能化技術による溶鋼脱ガス処理の高効率化の研究 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 材料科学 生物 工程类 有机化学 生物化学 纳米技术 内科学 物理 化学工程 计算机科学 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 细胞生物学 免疫学 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3463229
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3056638
关于积分的说明 9053048
捐赠科研通 2746497
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1506946
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 696243
邀请新用户注册赠送积分活动 695849