磁性拓扑绝缘体MnBi4Te7中共存的铁磁-反铁磁相及其操控
材料科学
2021-12-07 v1
摘要
磁性拓扑绝缘体（MTIs）因存在量子反常霍尔效应（QAHE）和拓扑磁电效应等多种量子现象而备受关注。本征类超晶格层状MTIs，即MnBi2Te4/(Bi2Te3)n，已主要通过输运测量被广泛研究，而对其超晶格敏感磁行为的直接研究相对较少。在此，我们报道利用低温磁力显微镜（MFM）对MnBi4Te7中磁相行为的微观实空间研究。随着外磁场增大，本征稳健的A型反铁磁（AFM）、出现的表面自旋翻转（SSF）、倾斜反铁磁（CAFM）、铁磁（FM）+CAFM、强制FM相被依次可视化，与M-H曲线中的变磁行为一致。我们进一步研究了温度依赖的磁相演化行为，以获得MnBi4Te7完整的H-T相图。利用磁针尖杂散场进行的局部相操控尝试通过将MnBi4Te7表面层的AFM相转变为FM相得以展示。我们的研究不仅为理解这些本征MTIs复杂的磁、电和拓扑性质提供了关键的实空间要素，也为操控自旋织构及局域控制其奇异性质指明了新方向。
引用
@article{arxiv.2112.02320,
title = {Coexisting Ferromagnetic-antiferromagnetic Phase and Manipulation in Magnetic Topological Insulator MnBi4Te7},
author = {Jianfeng Guo and Huan Wang and Xueyun Wang and Shangzhi Gu and Shuo Mi and ShiyuZhu and Jiawei Hu and Fei Pang and Wei Ji and Hongjun Gao and Tianlong Xia and Zhihai Cheng},
journal= {arXiv preprint arXiv:2112.02320},
year = {2021}
}