Year: 2026
Type: article
Abstract: 磁性拓扑材料因其独特的能带结构和贝里曲率诱导的量子输运现象，为低功耗自旋电子学器件的发展提供了全新平台。本文基于密度泛函理论的第一性原理计算，系统研究了Ti掺杂单层LiMgP的结构稳定性、磁基态、电子结构和拓扑性质。结果表明，该体系具有良好的热力学和动力学稳定性。磁性微观机制分析揭示，Ti原子以Ti2+形式处于配体P3-组成的晶体场中心，两个3d电子自旋平行占据自旋向上通道，形成稳定的铁磁基态，居里温度为97 K。在不考虑自旋-轨道耦合时，体系表现为具有100%自旋极化率的铁磁Weyl半金属；引入自旋-轨道耦合后，Weyl点处打开能隙，体系发生拓扑绝缘体相变，并伴随着量子反常霍尔效应的出现。同时，费米能级附近的贝里曲率驱动了显著的反常能斯特效应，反常能斯特系数最高可达到1.54 A/(m·K)，远超传统热电材料。这些结果表明Ti掺杂单层LiMgP是自旋-轨道耦合诱导的磁性拓扑材料，兼具量子反常霍尔效应和反常能斯特效应，为探索低功耗自旋电子学和高效热电转换提供了理想平台。
Source: Acta Physica Sinica
Authors: Xianglin LIU, Jie ZHANG, Shoubing DING, Zhimin WU
Subfield: Atomic and Molecular Physics, and Optics
Field: Physics and Astronomy
Domain: Physical Sciences
Open Access status: diamond
OpenAlex ID: W7163198634