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Chern Half Metals: A New Class of Topological Materials to Realize the Quantum Anomalous Hall Effect

机译:陈半金属:一类新的拓扑材料来实现   量子异常霍尔效应

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摘要

The search of new topological insulators that demonstrate the quantumanomalous Hall effect (QAHE) is a cutting-edge research topic in condensedmatter physics and materials science. So far, the QAHE has been observed onlyin Cr-doped (Bi,Sb)2Te3 at extremely low temperature. Therefore, it isimportant to find new materials with large topological band gap and highthermal stability for the realization of the QAHE. Based on first-principlesand tight-binding model calculations, we discovered a new class of topologicalphase$-$Chern half metal which manifests the QAHE in one spin channel while ismetallic in the other spin channel$-$in Co or Rh deposited graphene. Meanwhile,these systems have large perpendicular magnetic anisotropy energies of 5.3 and11.5 meV, necessary for the observation of the QAHE at reasonably hightemperature.
机译:寻找新的能证明霍尔效应(QAHE)的拓扑绝缘体是凝聚态物理和材料科学领域的前沿研究课题。迄今为止,仅在极低的温度下在掺Cr(Bi,Sb)2Te3中观察到QAHE。因此,重要的是寻找具有大的拓扑带隙和高热稳定性的新材料来实现QAHE。基于第一性原理和紧密结合模型计算,我们发现了新的一类拓扑相$-$ Chern半金属,在Co或Rh沉积石墨烯中,一个自旋通道表现出QAHE,而另一自旋通道表现出QAHE。同时,这些系统具有5.3和11.5meV的大垂直磁各向异性能,这对于在合理的高温下观测QAHE是必要的。

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