拓扑磁体 MnBi2Te4 中电控反常霍尔效应与轨道磁化
材料科学
2024-03-19 v4
摘要
本工作中，我们提出一种内禀机制来理解分子束外延（MBE）生长的 MnBi2Te4 薄膜在电子掺杂下出现的奇偶层效应，即偶数与奇数七层（SLs）反常霍尔电阻符号相反及磁滞回线形状不同。特别地，我们表明偶数层 SLs MnBi2Te4 薄膜在反常霍尔与磁圆二色性测量中的非零磁滞回线，源于具有相反磁电系数的两种不同反铁磁（AFM）态，它们在该模型中导致表面态的第零朗道能级能量不同。偶数层 SLs MnBi2Te4 薄膜中反常霍尔磁滞回线的复杂形态可由两次磁转变理解：从一种 AFM 态转变到另一种 AFM 态，随后第二次转变到铁磁态。我们的模型还通过偶数层 SL MnBi2Te4 薄膜中的轴子电动力学，对两种 AFM 态之间的电切换提供了微观理解。我们进一步研究了 MnBi2Te4 薄膜中的轨道磁化与磁电系数，并发现了磁电系数的奇偶振荡行为。
引用
@article{arxiv.2303.06204,
title = {Electrically Controlled Anomalous Hall Effect and Orbital Magnetization in Topological Magnet MnBi2Te4},
author = {Ruobing Mei and Yi-Fan Zhao and Chong Wang and Yafei Ren and Di Xiao and Cui-Zu Chang and Chao-Xing Liu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2303.06204},
year = {2024}
}