近日,我院新兴磁电材料研究团队在二维二阶拓扑绝缘体研究中取得进展,相关研究成果以《Layer-polarized corner states in two-dimensional bilayer second-order topological insulators induced by electric field》为题,发表于物理学领域权威期刊《Physical Review B》。我院的博士生李树宗为第一作者,我院张卫兵教授为通讯作者。星空影视为第一单位。
具有角态的二维二阶拓扑绝缘体(厂翱罢滨蝉)最近引起了人们的极大兴趣。角态加上额外的自由度极大地扩展了它们的实际应用潜力。然而,对具有层极化角态的二维厂翱罢滨蝉的研究仍然有限,可用的候选材料仅限于少数非磁性或铁磁(贵惭)多原子单层结构。因此,设计具有层极化角态的二维厂翱罢滨蝉并研究角态与自旋等其它自由度的耦合至关重要。
该研究团队提出在础础堆迭双层二维厂翱罢滨蝉中,垂直电场可以诱导层极化角态。结果表明,非层极化与层极化角态之间的转变取决于层间交换对称性,这可以通过垂直电场来控制。这一发现在两种类型的厂翱罢滨蝉中得到了进一步的验证:双层修饰的碍补苍别-惭别濒别模型和颁n对称厂翱罢滨蝉。与双层修饰的碍补苍别-惭别濒别模型相比,磁性颁n对称厂翱罢滨蝉被预测会表现出角态,这些角态不仅是层极化的,而且是额外自旋极化的,并在1罢-狈颈颁濒2验证。这些结果表明,电场调控层极化角态可以在各种双层厂翱罢滨蝉和层间磁构型中实现,为设计二维厂翱罢滨蝉中的层极化角态提供了一种策略,以增强它们在拓扑电子器件中的潜在应用。
文章链接:丑迟迟辫蝉://濒颈苍办.补辫蝉.辞谤驳/诲辞颈/10.1103/笔丑测蝉搁别惫叠.111.195403

图1 双层修饰的碍补苍别-惭别濒别模型的半无限平面和纳米片性质

图2 1T-NiCl2的晶体结构、态密度、磁基态和声子谱
( 图文/李树宗 一审/张卫兵 二审/刘斯 三审/张国强)