当前位置:
X-MOL 学术
›
Appl. Phys. Lett.
›
论文详情
Our official English website, www.x-mol.net, welcomes your
feedback! (Note: you will need to create a separate account there.)
Tuning quantum anomalous Hall effect in ferromagnetic 1T-CrX2 (X = Bi, Sb) monolayers
Applied Physics Letters ( IF 3.5 ) Pub Date : 2024-12-12 , DOI: 10.1063/5.0244117 Emmanuel V. C. Lopes, Tome M. Schmidt
Applied Physics Letters ( IF 3.5 ) Pub Date : 2024-12-12 , DOI: 10.1063/5.0244117 Emmanuel V. C. Lopes, Tome M. Schmidt
In this work, we have investigated the emergence of quantum anomalous Hall (QAH) effect in 1T-CrX2 (X = Bi, Sb) monolayers. Using a combination of first-principles and tight-binding methods, we demonstrate that the topological phase is a result of biaxial tensile strain, many-electron effects, and spin–orbit coupling. Both two-dimensional structures are ferromagnetic under strain and the phase transition from trivial to QAH is identified by nonvanishing Berry curvature with a Chern number C=2. The many-electron effects, expressed here by an effective Coulomb U parameter, play an important role in the magnetic anisotropy energy, affecting the QAH phase. Our results show that the 1T-CrX2 monolayers support large deformations, up to 25% of biaxial tensile strain, keeping their electronic, magnetic, and topological properties. This large elasticity combined with the bulk-boundary topological states, makes these 2D magnetic structures feasible to adhere on distinct surfaces being potential for spintronic applications.
中文翻译:
调谐铁磁 1T-CrX2 (X = Bi, Sb) 单层中的量子反常霍尔效应
在这项工作中,我们研究了 1T-CrX2 (X = Bi, Sb) 单层中量子反常霍尔 (QAH) 效应的出现。使用第一性原理和紧结合方法,我们证明了拓扑相是双轴拉伸应变、多电子效应和自旋-轨道耦合的结果。两种二维结构在应变下都是铁磁性的,并且从微不足道到 QAH 的相变由 Chern 数 C=2 的不消失 Berry 曲率来识别。此处由有效的库仑 U 参数表示的多电子效应在磁各向异性能量中起重要作用,影响 QAH 相。我们的结果表明,1T-CrX2 单层支持高达 25% 的双轴拉伸应变的大变形,同时保持其电子、磁性和拓扑特性。这种大弹性与体边界拓扑状态相结合,使这些 2D 磁性结构可以粘附在不同的表面上,从而有可能用于自旋电子学应用。
更新日期:2024-12-12
中文翻译:
调谐铁磁 1T-CrX2 (X = Bi, Sb) 单层中的量子反常霍尔效应
在这项工作中,我们研究了 1T-CrX2 (X = Bi, Sb) 单层中量子反常霍尔 (QAH) 效应的出现。使用第一性原理和紧结合方法,我们证明了拓扑相是双轴拉伸应变、多电子效应和自旋-轨道耦合的结果。两种二维结构在应变下都是铁磁性的,并且从微不足道到 QAH 的相变由 Chern 数 C=2 的不消失 Berry 曲率来识别。此处由有效的库仑 U 参数表示的多电子效应在磁各向异性能量中起重要作用,影响 QAH 相。我们的结果表明,1T-CrX2 单层支持高达 25% 的双轴拉伸应变的大变形,同时保持其电子、磁性和拓扑特性。这种大弹性与体边界拓扑状态相结合,使这些 2D 磁性结构可以粘附在不同的表面上,从而有可能用于自旋电子学应用。