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Bi$_2$Se$_3$ 中电场调制的拓扑磁电效应

介观与纳米尺度物理 2018-09-26 v1 材料科学

摘要

拓扑绝缘体被预测会展现多种有趣现象,包括量子化磁电响应以及由于其表面自旋纹理导致的新型自旋电子学效应。然而,由于有限的体载流子密度可能掩盖表面表现出的本征拓扑响应,这些现象的实验观测一直很困难。在此,我们展示了一种新颖的离子凝胶门控技术,可在对 Bi2_{2}Se3_{3} 薄膜进行 THz 光谱测量的同时调节其化学势。我们可以将载流子浓度调节一个数量级,并将费米能量 EF_{F} 移至距狄拉克点低至 \simeq 10 meV 处。在高偏置电压和磁场下,我们观察到与拓扑磁电效应一致的量子化法拉第角,其可通过离子凝胶门控在多个平台态间调节。

关键词

引用

@article{arxiv.1807.01742,
  title  = {Electric field modulated topological magnetoelectric effect in Bi$_2$Se$_3$},
  author = {Mintu Mondal and Dipanjan Chaudhuri and Maryam Salehi and Cheng Wan and N. J. Laurita and Bing Cheng and Andreas V. Stier and Michael A. Quintero and Jisoo Moon and Deepti Jain and Pavel P. Shibayev and Jamie Neilson and Seongshik Oh and N. P. Armitage},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1807.01742},
  year   = {2018}
}