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MnBi2Te4 的晶体生长与磁结构

材料科学 2019-06-18 v2 强关联电子

摘要

通过 Bi-Te 助熔剂生长出毫米级 MnBi2_2Te4_4 单晶,并借助磁性及输运性质测量、扫描隧道显微镜(STM)与谱学(STS)进行表征。MnBi2_2Te4_4 在 TN_N 以下的磁结构由粉末与单晶中子衍射测量确定。在 TN_N=24\,K 以下,Mn2+^{2+} 磁矩在 \textit{ab} 面内铁磁有序,但沿晶轴 \textit{c} 反铁磁排列。有序磁矩在 10\,K 时为 4.04(13) μB\mu_{B}/Mn,并沿晶轴 \textit{c} 方向。电阻率随降温跨越 TN_N 时下降,或在 TN_N 以下随磁场增大跨越变磁转变时下降。在 TN_N 附近的热导率温度依赖中观察到临界散射效应。然而,在 2K-300K 温度范围内热电势呈线性温度依赖,在 TN_N 附近无任何反常。这表明 Mn-Te 层中的磁序对电子能带结构影响可忽略,这使得在精细调控电子能带结构后,MnBi2_2Te4_4 中实现所提出的拓扑性质成为可能。

关键词

引用

@article{arxiv.1902.10110,
  title  = {Crystal growth and magnetic structure of MnBi2Te4},
  author = {J. -Q. Yan and Q. Zhang and T. Heitmann and Z. L. Huang and W. D. Wu and D. Vaknin and B. C. Sales and R. J. McQueeney},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1902.10110},
  year   = {2019}
}