量子反常霍尔系统中铁磁性的直接证据
材料科学
2018-08-29 v2 介观与纳米尺度物理
摘要
量子反常霍尔（QAH）系统因无需外磁场即可实现无耗散输运而具有重大基础意义与潜在应用。QAH效应已在磁性掺杂拓扑绝缘体薄膜中实现。然而，在初期工作中完全量子化要求极低温度（mK），尽管通过调制掺杂或磁性元素共掺杂已显著改善。这些薄膜中铁磁性有所提升，但长程铁磁序的直接证据仍然缺乏。在此，我们利用低温磁力显微镜结合 输运，在Cr与V共掺杂(Bi,Sb)Te薄膜中直接观测到长程铁磁序。磁化反转过程揭示出典型的铁磁畴行为，即畴形核并可能存在畴壁传播，这与端元中观测到的弱得多的磁信号（可能源于超顺磁行为）形成对比。所观测到的长程铁磁序解决了QAH系统中的主要挑战之一，并为通过探索磁性拓扑绝缘体实现高温无耗散输运铺平了道路。
引用
@article{arxiv.1804.04991,
title = {Direct evidence of ferromagnetism in a quantum anomalous Hall system},
author = {Wenbo Wang and Yunbo Ou and Chang Liu and Yayu Wang and Ke He and Qi-Kun Xue and Weida Wu},
journal= {arXiv preprint arXiv:1804.04991},
year = {2018}
}
备注
accepted by Nature Physics