量子异常的霍尔效应在单层 NdN2中具有高和可调的切尔恩数
Shengshi Li1, Xinyang Li2, Weixiao Ji1
1Spintronics Institute & School of Physics and Technology, University of Jinan, Jinan, Shandong, 250022, People's Republic of China. hellojiweixiao@163.com.
研究人员发现了一种新型材料,2D铁磁单层NdN2,表现出可调节的高切尔恩数量子异常霍尔 (QAH) 效应. 这一突破为先进的自旋电子设备提供了潜力.
科学领域:
- 凝聚物质物理学 凝聚物质物理学
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 这就是Spintronics.
背景情况:
- 量子异常霍尔 (QAH) 绝缘体具有无散射边缘状态,对于基础研究和应用至关重要.
- 现有的QAH绝缘体通常具有低,无法调整的切尔恩数 (C=1),限制了它们在自旋电子设备中的使用.
研究的目的:
- 为了研究高切尔恩数QAH效应的新材料.
- 在二维材料中探索切尔恩数的可调性.
- 建议在拓异构结构中实现更高的切尔恩数的策略.
主要方法:
- 严格约束的模型计算.
- 第一原则计算.第一原则计算.
- 对磁性操纵和异构结构设计的分析.
主要成果:
- 确定了2D铁磁单层NdN2,表现出QAH效应,C=±3和97.4meV的带间隙.
- 通过操纵磁化方向,证明了切尔恩数 (C=±3到C=±1) 的可调性.
- 提出了NdN2/BN的多层异构结构,实现C=9 QAH效应.
结论:
- 2D单层NdN2是高切尔恩数QAH效应的一个有前途的平台.
- 可调的恩数在NdN2中为先进的旋转电子应用开辟了道路.
- 工程异构结构可以进一步增强用于新型设备开发的拓性质.
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