Ferromagnético intrínseco bidimensional Fe 3 SSe 4 con coexistencia de efecto Hall cuántico anómalo y semimetallicidad

Los semimetales topológicos bidimensionales (2D) intrínsecos (THMs) tienen un gran potencial para el desarrollo de spintrónica de baja disipación. Basándonos en la estrategia de derivación estructural inspirada en metales quasi-2D kagome sintetizados experimentalmente, proponemos un THM ferromagnético intrínseco 2D prometedor, la monocapa de Fe3SSe4, mediante cálculos de primeros principios. Específicamente, la monocapa estable de Fe3SSe4 exhibe un estado fundamental ferromagnético robusto con una temperatura de Curie de 210 K. Presenta una energía de anisotropía magnética de 3.72 meV por celda unitaria, significativamente más alta que la de varios materiales de grabación magnética de alto rendimiento reportados. Lo más sorprendente es que la estructura de bandas calculada revela que el sistema Fe3SSe4 demuestra coexistencia de semimetallicidad y efecto Hall cuántico anómalo, caracterizado por un número de Chern de C = 1. Además, el cono de Weyl se encuentra muy cerca del nivel de Fermi y se clasifica como tipo-I a lo largo de la ruta correspondiente de k. La velocidad de Fermi máxima de 5.75 × 10^5 m/s es más alta que las de los THMs 2D reportados hasta la fecha. Nuestro trabajo abriría nuevas oportunidades para el diseño de otros THMs.