【摘 要】
：
层状磁性拓扑绝缘体MnBi2Te4的发现为探索新颖的量子现象(例如,量子反常霍尔效应和轴子绝缘态等)提供了新的契机.本文利用第一性原理软件VASP系统研究了与MnBi2Te4具有相同构型的新型磁性材料VBi2Te4的磁学、电学以及拓扑特性.研究结果发现VBi2Te4可以稳定存在,并且该材料可以很容易剥离至单层.计算结果表明块体VBi2Te4的层间耦合为反铁磁排列,当不考虑自旋轨道耦合作用时,该体系具有约为0.7 eV的能隙;而考虑自旋轨道耦合作用后,体系的能隙变为0.12 eV且伴随有能带的翻转.进一步的
【机 构】
：
山西师范大学材料科学研究院,山西临汾041004;山西师范大学磁性分子与磁信息材料教育部重点实验室,山西临汾041004;山西师范大学物理与信息工程学院,山西临汾041004;山西师范大学材料科学研究
论文部分内容阅读
层状磁性拓扑绝缘体MnBi2Te4的发现为探索新颖的量子现象(例如,量子反常霍尔效应和轴子绝缘态等)提供了新的契机.本文利用第一性原理软件VASP系统研究了与MnBi2Te4具有相同构型的新型磁性材料VBi2Te4的磁学、电学以及拓扑特性.研究结果发现VBi2Te4可以稳定存在,并且该材料可以很容易剥离至单层.计算结果表明块体VBi2Te4的层间耦合为反铁磁排列,当不考虑自旋轨道耦合作用时,该体系具有约为0.7 eV的能隙;而考虑自旋轨道耦合作用后,体系的能隙变为0.12 eV且伴随有能带的翻转.进一步的拓扑不变量(Z2)和边界态计算表明反铁磁VBi2Te4是三维磁性拓扑绝缘体.对于块体铁磁的VBi2Te4,当不考虑自旋轨道耦合作用时,体系的能隙约为0.66 eV;同样地,自旋轨道耦合作用可以引起能带的翻转.随后的边界态计算证明铁磁的VBi2Te4也具有拓扑特性.该研究工作表明,与层状磁性拓扑绝缘体MnBi2Te4一样,磁性VBi2Te4块体材料也具有拓扑特性,其有望来实现各种有趣的拓扑量子态.
其他文献
电动摩托车在摩托车中所占比重逐年加大,对电动摩托车企业与产品的《公告》管理进行介绍,并给出申报流程.
2020年全球经济增长率已降至历史最低水平,经济衰退已不可避免.随着消费增长速度的降低,国内外摩托车市场需求也呈逐年下降趋势.定量分析了当前国内外影响摩托车市场的各种因素,提出了国内摩托车企业的应对策略.
采用真空非自耗电弧熔炼法制备NiTiCr合金铸锭,利用电子扫描电镜(SEM),X射线衍射仪(XRD),差示扫描量热法(DSC)和显微硬度仪等多种表征方法研究了Cr含量对NiTi形状记忆合金相变行为和显微硬度的影响规律.结果 表明,随着Cr含量的增加,马氏体逐渐转化为奥氏体,同时有hcp结构的高强高硬Cr2Ti相沿奥氏体品界析出.Cr原子对NiTi合金相变行为影响显著,在一定范围内,Cr原子可显著降低NiTi合金的相转变温度,且随着Cr含量的增加,合金相转变温度显著降低.合金硬度与Cr原子含量呈非线性相关性
介绍自行车及电动自行车照明和光信号装置标准更新情况,结合标准要求,简析新旧版标准差异,以供自行车照明和光信号装置设计参考.
在1100 ℃/137 MPa条件下研究了IC6SX单品高温合金晶体取向对蠕变寿命、断口形貌、断裂机制和位错演变的影响规律.研究结果表明,单晶合金的蠕变寿命与晶体取向密切相关,[111]取向单品合金的蠕变寿命为73.3 h,[001]取向单晶合金的蠕变寿命为46.4 h,[111]取向单晶合金的蠕变寿命约为[001]取向的1.6倍,[001]取向单品合金的最小稳态蠕变速率大于[111]取向.[001]和[111]取向单晶合金的断口纵切面表明,近断口表面呈锯齿状,均为韧性断裂,近断口处合金内部存在微裂纹,它
针对冷轧技术制备的Ti/Ni叠层材料开展了温度为600～1000℃,保温时间为5～120 min的原位反应试验,利用扫描电镜(SEM),并结合能谱分析(EDS)研究了原位反应温度和保温时间对Ti/Ni叠层材料微观组织和界面成分的影响规律,同时利用电子背散射衍射(EBSD)、X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)等对Ti/Ni叠层材料原位反应合成的产物进行了微结构和相组成分析.结果 表明,Ti/Ni叠层材料经变形量为75％的冷轧后,Ti层与Ni层连续性较好,且Ti/Ni界面未发生扩散反应;当原位反应温度为
采用QBWP-10000X型旋转弯曲疲劳实验机在应力比R=-1、转速为5000r·min-1 (80 Hz)和实验室静态空气介质环境下,对硬化时效态(HT)QBe2合金棒材进行了不同应力幅值的旋转弯曲疲劳(RBF)实验.利用实验数据拟合加载应力幅和疲劳循环次数之间的关系绘制了应力-寿命(S-N)曲线,并采用扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)对疲劳断口进行了观察分析.结果 表明:硬化时效态(HT)的QBe2合金棒材虽然具有很高的强度,抗拉强度Rm高达1342～1368 MPa,但在1×107次疲劳寿命下的
分别在气体强制冷却和自然冷却条件下,采用等离子弧送粉增材设备成形316L不锈钢薄壁试样,基于光学显微镜(0M)、扫描电镜(SEM)、显微硬度仪、万能材料试验机等对比分析了其宏观形貌、组织形态、枝晶尺度、显微硬度及室温拉伸性能差异性,以获得冷却条件差异对离子弧增材试样组织及性能的影响机制.结果 分析表明:在外加气体强制冷却条件下,沉积层组织生长方向性更明显,沉积层内等轴品与柱状品比例明显少于自然冷却条件;不同冷却条件下组织均呈现树枝品形态,而气体强制冷却条件下二次枝品间距更小,且随着沉积层增加差异性更加明显
采用波谱分析法测量TC4热轧钛板距离表面不同深度氧原子浓度梯度,检测发现富氧层厚度为61 μm;采用硬度法测量距离表面不同深度显微硬度的变化规律,检测发现TC4热轧钛板硬化层厚度为58μm,与波谱分析法结果吻合性良好.由此可见,氧原子的间隙固溶硬化作用可显著提高表面硬度,且波谱分析法和硬度法均可准确测量富氧层厚度.发现当恒温热处理温度在800～900℃时,TC4钛板富氧层厚度x与保温时间t0.5之间接近正比例线性递增关系;发现升高热处理温度,可显著提高富氧层增厚速度.分析探讨了TC4两相组织结构对氧原子扩
采用电子背散射衍射(EBSD)技术研究了同溶处理后Hastelloy C-276合金,在5％变形条件下,不同温度多道次退火热处理中Σ3n(n=1,2,3…)品粒团簇及品界特征分布演变规律.结果 表明,两步退火热处理可以明显改善合金品界特征分布,小变形样品经1000℃低温退火5 min后,再进行1100℃高温退火15 min热处理,品粒组织发生再结晶,产生较多孪品组织,形成内部互有Σ3n取向关系的大尺寸品粒团簇组织,∑(9+ 27)/∑3达到了0.125,特殊品界比例达到78.8％,品界特征分布得到优化.初