Quantum phase transitions driven by sliding in bilayer MnBi2Te4

反铁磁性 铁磁性 凝聚态物理 范德瓦尔斯力 磁性 铁电性 材料科学 双层 相变 相(物质) 物理 结晶学 量子力学 化学 电介质 生物化学 分子
作者
Yi Ren,Shasha Ke,Wenkai Lou,Kai Chang
出处
期刊:Physical review [American Physical Society]
卷期号:106 (23) 被引量:12
标识
DOI:10.1103/physrevb.106.235302
摘要

Layered material ${\mathrm{MnBi}}_{2}{\mathrm{Te}}_{4}$ has bridged the fields of topology, magnetism and two-dimensional (2D) van der Waals materials, and attracted tremendous interest recently. Based on the first-principles calculation, we find that the topological, magnetic and ferroelectric properties of ${\mathrm{MnBi}}_{2}{\mathrm{Te}}_{4}$ bilayer can be engineered by interlayer sliding. By sliding bilayer ${\mathrm{MnBi}}_{2}{\mathrm{Te}}_{4}$, the interlayer exchange interaction can be tuned between ferromagnetic and antiferromagnetic, enabling the transition from ferromagnetic insulators to Chern insulators, and the charge transfer would lead to coexistence with antiferromagnetic and ferroelectric phases. Our work paves a different mechanical way to engineer quantum phases in 2D magnetic materials.
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