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MnBi2Te4 的晶体生长及基本输运与磁学性质

材料科学 2019-10-17 v3

摘要

我们报道了磁性拓扑绝缘体(MTI)MnBi2Te4 的成功生长。加热方案基本为:从 900C 熔融态生长晶体,以极慢冷速(1C/hr)冷却至约 600C 并保持 24 小时,随后冷却至室温。我们详细的 PXRD Rietveld 分析显示,所得晶体主要以 MnBi2Te4 为主,含少量 Bi2Te3 与 MnTe 相。输运测量显示约 150K 处出现阶梯状行为,随后因报道的 Mn 反铁磁序在约 25K(TP)处电阻率出现尖峰状结构。两次电阻率转变在 dR/dT 测量中分别于 150K 与 20K 清晰可见。该化合物的 25K 转变亦出现于磁化率中。在高达 6 Tesla 外加场下的低温(5K)磁电阻(MR)显示,低于 3 Tesla 为负 MR,更高场为正 MR;此外,低于 1 Tesla 的 MR 中可见台阶。所研究的 MnBi2Te4 MTI 晶体可能是量子反常霍尔(QAH)效应的潜在候选。

关键词

引用

@article{arxiv.1906.09038,
  title  = {Crystal Growth and basic transport and magnetic properties of MnBi2Te4},
  author = {Poonam Rani and Ankush Saxena and Rabia Sultana and Vipin Nagpal and S. S. Islam and S. Patnaik and V. P. S. Awana},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1906.09038},
  year   = {2019}
}

备注

14 Pages Text + Figs. Accepted Letter - J. Sup. & Novel Mag