Magnetization-induced phase transition from a semimetal to a Chern insulator in monolayer VGa2Te4

物理 量子反常霍尔效应 凝聚态物理 拓扑绝缘体 半金属 铁磁性 密度泛函理论 带隙 结晶学 量子力学 电子 量子霍尔效应 化学
作者
Ben‐Chao Gong,Yan Gao,Xiaole Qiu,Ning-Ning Zhao,Kai Liu,Zhong-Yi Lu
出处
期刊:Physical review [American Physical Society]
卷期号:106 (23) 被引量:6
标识
DOI:10.1103/physrevb.106.235153
摘要

Quantum anomalous Hall (QAH) insulators host many exotic topological properties including the gapped bulk states and the dissipationless chiral edge states, which have both fundamental scientific importance and the potential application in future electronic devices. Inspired by the ${\mathrm{MnBi}}_{2}{\mathrm{Te}}_{4}$ (MBT) family, we design a new class of compounds $X{Z}_{2}{T}_{4}$ ($X=\mathrm{V}$, Mn, Ni; $Z=\mathrm{Ga}$, In; $T=\mathrm{Se}$, Te) by substituting Bi of group VA with $Z$ of group IIIA. Based on density functional theory calculations, we find that the $Z$ atoms favor the $Z{T}_{4}$ tetrahedra in $X{Z}_{2}{T}_{4}$ rather than the ${\mathrm{BiTe}}_{6}$-like octahedral geometry in MBT. After investigating the magnetic and electronic structures of 36 materials in the $X{Z}_{2}{T}_{4}$ family, we pick out the $\ensuremath{\alpha}\text{\ensuremath{-}}{\mathrm{VGa}}_{2}{\mathrm{Te}}_{4}$ monolayer with tunable topological properties, which can transit from a trivial gapless ferromagnetic semimetal into a QAH insulator with a 10-meV global band gap. Our studies on $\ensuremath{\alpha}\text{\ensuremath{-}}{\mathrm{VGa}}_{2}{\mathrm{Te}}_{4}$ provide a practical example to explore more QAH insulators beyond the MBT family.

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
赘婿应助高贵的水杯采纳,获得10
刚刚
魔幻灵煌完成签到,获得积分20
刚刚
F1t272发布了新的文献求助10
刚刚
star完成签到,获得积分10
1秒前
Zxx完成签到,获得积分10
1秒前
Magic麦发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
oddfunction完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
wyd222发布了新的文献求助10
1秒前
隐形曼青应助温暖芒果采纳,获得10
1秒前
深情采柳发布了新的文献求助10
1秒前
李健的粉丝团团长应助1111采纳,获得10
2秒前
轻松雁蓉发布了新的文献求助10
2秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
3秒前
ZhangY发布了新的文献求助10
3秒前
hhh完成签到,获得积分10
3秒前
跳跃绮菱完成签到,获得积分20
4秒前
上官若男应助羊羽采纳,获得10
5秒前
daisy完成签到,获得积分10
5秒前
qq完成签到,获得积分20
5秒前
5秒前
Liana_Liu完成签到,获得积分10
5秒前
小明同学发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
星辰大海应助oil采纳,获得10
6秒前
嘿嘿完成签到 ,获得积分10
7秒前
7秒前
爆米花应助芭比爱采纳,获得10
7秒前
7秒前
山鬼发布了新的文献求助10
7秒前
完美世界应助Magic麦采纳,获得10
8秒前
科研通AI6.3应助满意翠丝采纳,获得10
8秒前
8秒前
dew应助核潜艇很优秀采纳,获得30
9秒前
lalala完成签到,获得积分10
9秒前
在水一方应助Gtpangda采纳,获得10
9秒前
ljz910005完成签到,获得积分10
9秒前
梧桐完成签到,获得积分10
9秒前
深情安青应助青石采纳,获得10
9秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Burger's Medicinal Chemistry, Drug Discovery and Development, Volumes 1 - 8, 8 Volume Set, 8th Edition 1800
Cronologia da história de Macau 1600
Contemporary Debates in Epistemology (3rd Edition) 1000
International Arbitration Law and Practice 1000
文献PREDICTION EQUATIONS FOR SHIPS' TURNING CIRCLES或期刊Transactions of the North East Coast Institution of Engineers and Shipbuilders第95卷 1000
BRITTLE FRACTURE IN WELDED SHIPS 1000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 物理化学 光电子学 细胞生物学 基因 电极 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6159901
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7988060
关于积分的说明 16603138
捐赠科研通 5268283
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2810896
邀请新用户注册赠送积分活动 1791166
关于科研通互助平台的介绍 1658105