Strain-driven valley states and phase transitions in Janus VSiGeN4 monolayer

单层 凝聚态物理 拉伤 杰纳斯 物理 化学物理 材料科学 化学 纳米技术 生物 解剖
作者
Pengyu Liu,Siyuan Liu,Minglei Jia,Huabing Yin,Guangbiao Zhang,Fengzhu Ren,Bing Wang,Chang Liu
出处
期刊:Applied Physics Letters [American Institute of Physics]
卷期号:121 (6) 被引量:34
标识
DOI:10.1063/5.0104477
摘要

The interplay between topology and valley degree of freedom has attracted much interest because it can realize new phenomena and applications. Here, based on first-principles calculations, we demonstrate intrinsically valley-polarized quantum anomalous Hall effect in monolayer ferrovalley material: Janus VSiGeN4, of which the edge states are chiral-spin-valley locking. Besides, a small tensile or compressive strain can drive phase transition in the material from valley-polarized quantum anomalous Hall state to half-valley-metal state. With the increase of the strain, the material turns into ferrovalley semiconductor with valley anomalous Hall effect. The origin of phase transition is sequent band inversion of V d orbital at K valley. Moreover, we find that phase transition causes the sign reversal of Berry curvature and induces different polarized light absorption in different valley states. Our work provides an ideal material platform for practical applications and experimental exploration of the interplay between topology, spintronics, and valleytronics.
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