Investigasi Prinsip Pertama dari Insulator Hall Anomali Kuantum Berbilangan Chern Tinggi Mn2Bi2O6 dan Heterostruktur Multilapis yang Digandeng BN-nya

Abstrak
Dalam fisika materi terkondensasi modern, efek Hall anomali kuantum (QAHE), manifestasi penting dari status kuantum topologi, telah menarik banyak perhatian karena kemampuannya untuk menunjukkan efek Hall kuantum tanpa memerlukan medan magnet eksternal. Dalam studi ini, kami melaporkan penemuan isolator Hall anomali kuantum bernomor Chern tinggi baru, Mn2Bi2O6. Dengan memanfaatkan kalkulasi prinsip-prinsip dasar, kami secara sistematis menyelidiki sifat elektronik dan topologinya. Hasilnya mengungkapkan bahwa Mn2Bi2O6 monolayer memiliki celah energi yang luar biasa sebesar 110 meV dan nomor Chern sebesar 3, yang sesuai dengan tiga saluran tepi konduktif intrinsik. Material tersebut menunjukkan ketahanan dan stabilitas yang kuat saat regangan diterapkan. Selain itu, dengan menumpuk lapisan ganda dengan lapisan isolasi BN, sistem heterostruktur dengan celah pita yang lebih besar (117,4 meV) dan peningkatan nomor Chern sebesar 6 dapat diwujudkan. Ketika atom oksigen lapisan atas digantikan dengan atom telurium, akan terbentuk struktur Janus, disertai dengan transisi bilangan Chern dari 3 ke 1. Karya ini tidak hanya memperkenalkan kandidat baru untuk memperluas kelas material QAHE, tetapi juga membangun platform baru untuk aplikasi dalam perangkat elektronik berdaya rendah dan komputasi kuantum topologi.