Two-dimensional kagome lattice Zn2N3 as an intrinsic magnetic topological insulator for quantum anomalous Hall effect

量子反常霍尔效应 凝聚态物理 拓扑绝缘体 自旋电子学 拓扑(电路) 费米能级 带隙 基态 铁磁性 物理 材料科学 量子霍尔效应 量子力学 电子 数学 组合数学
作者
Ming‐Xing Li,Jiatian Guo,Hongkuang Yuan,Hong Chen
出处
期刊:Computational Materials Science [Elsevier]
卷期号:235: 112830-112830 被引量:1
标识
DOI:10.1016/j.commatsci.2024.112830
摘要

Magnetic topological insulators (Chern insulators) have been extensively sought since quantum anomalous Hall effect (QAHE) was experimentally verified. Here, we employ first-principles calculations to predict a kagome lattice Zn2N3 monolayer to be an intrinsic magnetic topological insulator which makes QAHE to be realized. The stable Zn2N3 monolayer is shown to exhibit a large band gap of 3.75 eV in a spin channel and a well known Weyl point near the Fermi level with the Fermi velocity of about 4.2 × 105 m s−1 in the other spin channel. Further taking into account the spin–orbit coupling (SOC), the system opens a band gap of 4.3 meV at the Fermi level, and the opening of the band gap brings about a surge in the Berry curvature, which transforms the system into a topological non-trivial state. In addition, the Zn2N3 belongs to the ferromagnetic ground state with out of plane magnetization, and the Curie temperature (Tc) is estimated to be 168 K by Monte Carlo simulation. Moreover, the tight-binding (TB) model is established to verify the topological properties with the calculated Chern number C = 1, anomalous Hall conductance (AHC) σxy=e2/h, and a dissipation-free chiral edge state. Thus, the kagome Zn2N3 monolayer could be a potential candidate for achieving QAHE and low-power consumption spintronic devices.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI

祝大家在新的一年里科研腾飞
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
1秒前
2秒前
2秒前
充电宝应助花陵采纳,获得10
4秒前
VVValentin发布了新的文献求助10
5秒前
汉堡包应助贪玩的一曲采纳,获得10
6秒前
科研通AI6.2应助666采纳,获得10
6秒前
英俊的铭应助苏杭采纳,获得10
7秒前
8秒前
超级哑铃发布了新的文献求助10
8秒前
星期八完成签到,获得积分10
9秒前
研友_VZG7GZ应助Morton采纳,获得10
9秒前
科目三应助冷静伟诚采纳,获得10
9秒前
丘比特应助LL采纳,获得10
10秒前
影像组学完成签到,获得积分20
10秒前
12秒前
辛谷方松永旭完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
quasar完成签到,获得积分10
14秒前
15秒前
cookie发布了新的文献求助10
15秒前
小蘑菇应助将爱却晚秋采纳,获得10
16秒前
影像组学发布了新的文献求助10
17秒前
17秒前
17秒前
蓝天发布了新的文献求助80
18秒前
天之骄子发布了新的文献求助10
18秒前
18秒前
Hello应助VVValentin采纳,获得10
20秒前
21秒前
大个应助LLL采纳,获得10
21秒前
23秒前
上官卿发布了新的文献求助30
23秒前
马龙完成签到,获得积分10
23秒前
24秒前
24秒前
zyl完成签到 ,获得积分10
24秒前
bjyxszd完成签到 ,获得积分10
25秒前
健忘的魔女完成签到,获得积分10
25秒前
maowei完成签到,获得积分10
27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
Les Mantodea de guyane 2500
Signals, Systems, and Signal Processing 510
Discrete-Time Signals and Systems 510
《The Emergency Nursing High-Yield Guide》 (或简称为 Emergency Nursing High-Yield Essentials) 500
The Dance of Butch/Femme: The Complementarity and Autonomy of Lesbian Gender Identity 500
Differentiation Between Social Groups: Studies in the Social Psychology of Intergroup Relations 350
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5882247
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 6594716
关于积分的说明 15693784
捐赠科研通 5002585
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2695211
邀请新用户注册赠送积分活动 1638008
关于科研通互助平台的介绍 1594129