(纯计算)印度科学学院Nano Lett.: Ti-Cr-C MXenes中的常规和谷极化量子反常霍尔相

背景：量子反常霍尔效应和谷极化量子反常霍尔效应因其无耗散边缘态输运特性，在低功耗电子和谷电子学器件中具有重要应用潜力，但在单一材料中同时实现这两种效应面临挑战。研究目的：印度科学学院Abhishek K. Singh课题组旨在通过第一性原理计算，筛选功能化Ti-Cr-C MXenes材料，探索其实现量子反常霍尔效应和谷极化量子反常霍尔效应的可能性，并进一步通过异质结设计拓展研究空间。结论：研究发现铁磁性Ti-Cr-C-H-OCN MXene表现出量子反常霍尔效应，Ti-Cr-C-CN-Cl和Ti-Cr-C-SCN-O在应变下展示谷极化量子反常霍尔效应；在Ti-Cr-C-H-OCN MXene/2H-CrS2范德华异质结中，压缩应变下实现了谷极化量子反常霍尔效应，且外加电场可诱导拓扑相变和显著谷极化，证明了这些材料在谷电子学中的应用潜力。