高温量子反常霍尔绝缘体V2MX4家族数据集

我们理论上提出，范德瓦尔斯层状三元过渡金属硫属化合物 V₂𝑀𝑋₄（𝑀=W, Mo；𝑋=S, Se）是一类具有显著体隙和陈数𝒞=−1的新型量子反常霍尔绝缘体。其大的拓扑隙源于费米能级处由V的𝑑𝑥𝑧和𝑑𝑦𝑧轨道提供的自旋向上能带与由𝑀的𝑑𝑧²轨道提供的自旋向下能带之间的深层带反转。值得注意的是，单层 V₂𝑀𝑋₄的居里温度预计远高于单层 MnBi₂Te₄。此外，少层材料的陈数随厚度变化表现出有趣的振荡行为。这种基于𝑑轨道的物理机制适用于一大类三元过渡金属硫属化合物，如具有𝑃−42𝑚空间群的Ti₂𝑊𝑋₄。如果这些有趣的预测在实验中得到验证，将大大促进拓扑量子物理的研究与应用，为探索和应用新型量子材料提供新的前景。

搜集汇总

背景与挑战

背景概述

该数据集聚焦于范德瓦尔斯层状三元过渡金属硫属化合物V₂MX₄（M=W, Mo；X=S, Se），理论上预测其是一类具有显著体隙和陈数𝒞=−1的新型量子反常霍尔绝缘体。其大的拓扑隙源于费米能级附近自旋能带的深层带反转，且单层材料的居里温度预计远高于已知体系。该发现为探索高温量子反常霍尔效应及相关低维拓扑量子材料提供了新方向。