外延MnBi2Te4薄膜中磁畴结构与量子反常霍尔效应的关联
介观与纳米尺度物理
2024-12-17 v1
摘要
我们使用磁力显微镜（MFM）研究了外延生长的MnBi2Te4薄膜磁化强度的空间均匀性。与未表现出量子反常霍尔效应（QAH）的薄膜相比，观察到具有QAH的薄膜具有更大的磁畴尺寸和更均匀的磁化强度空间分布。磁场扫描过程中的磁畴演化表明，磁畴或磁化强度的空间非均匀性源于固有样品不均匀性的强钉扎。通过分析一系列有和无QAH的薄膜，建立了霍尔电阻率与磁畴尺寸之间的直接关联。我们的观察表明，必须抑制磁化强度的空间非均匀性才能使霍尔电阻率量子化。即使在QAH样品中仍存在相当大的纵向电阻率，这一事实暗示了一种量子化霍尔绝缘体场景。我们的工作为理解MnBi2Te4体系中QAH态的量子化机制和耗散提供了重要见解。
引用
@article{arxiv.2401.12544,
title = {Correlation between magnetic domain structures and quantum anomalous Hall effect in epitaxial MnBi2Te4 thin films},
author = {Yang Shi and Yunhe Bai and Yuanzhao Li and Yang Feng and Qiang Li and Huanyu Zhang and Yang Chen and Yitian Tong and Jianli Luan and Ruixuan Liu and Pengfei Ji and Zongwei Gao and Hangwen Guo and Jinsong Zhang and Yayu Wang and Xiao Feng and Ke He and Xiaodong Zhou and Jian Shen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2401.12544},
year = {2024}
}
备注
14 pages, 4 figures