反铁磁拓扑绝缘体 MnBi2Te4 的合成与磁性质
材料科学
2019-12-06 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
近来，MnBi2Te4 被发现为首个本征反铁磁拓扑绝缘体（AFM TI），并将成为探索奇异拓扑量子现象的有前景材料。本工作中，我们通过固相反应成功合成了高质量 MnBi2Te4 单晶。如粉末 X 射线衍射（PXRD）与高分辨高角环形暗场扫描透射电子显微镜（HAADF-STEM）所确定，所生长 MnBi2Te4 单晶呈现范德瓦耳斯层状结构，由七重 Te-Bi-Te-Mn-Te-Bi-Te 层序构成。MnBi2Te4 晶体中 Mn 层间 A 型反铁磁相互作用导致的 25 K 以下磁有序，暗示了反铁磁性与拓扑量子态之间的独特关联。MnBi2Te4 单晶的输运测量进一步确认了其磁转变。此外，MnBi2Te4 不稳定的表面在空气中易氧化，值得在少层样品的持续研究中予以关注。本项关于首个 AFM TI MnBi2Te4 的研究将指导未来对 MBixTey 族（M = Ni、V、Ti 等）其他潜在候选材料的研究。
引用
@article{arxiv.1907.13018,
title = {Antiferromagnetic Topological Insulator MnBi2Te4: Synthesis and Magnetic properties},
author = {Hao Li and Shengsheng Liu and Chang Liu and Jingsong Zhang and Yong Xu and Rong Yu and Yang Wu and Yuegang Zhang and Shoushan Fan},
journal= {arXiv preprint arXiv:1907.13018},
year = {2019}
}
备注
16 pages, 10 figures