测量量子异常哈德尔绝缘体中短程和长程磁有序性
材料科学
2026-03-20 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
量子异常哈德尔效应已在多个磁掺杂拓扑绝缘体中观察到，人们往往将其鲁棒性和宏观磁化性质作为长程铁磁有序性的依据。然而，这些系统的实验发现同时存在短程和长程有序性，使得这些系统的磁性本质仍不清晰。本文使用扫描型超导量子干涉仪显微镜研究在 V-掺杂 (Bi,Sb)Te 中表现出精确量子化的量子异常哈德尔效应的磁域。通过对施加磁场下磁场 stray 的分布进行成像，我们描绘了磁域的形成和演化过程。我们重构了 underlying measured stray field 所对应的磁化配置，发现磁域和晶体学颗粒的尺寸相似。此外，发现磁性反转通过磁域扩张方式进行，这类似于典型的铁磁体，而非在随机位置通过核化。我们的测量因此揭示了晶体学颗粒内部的局部磁相互作用以及颗粒之间长程铁磁耦合的共存。这种 V-掺杂 (Bi,Sb)Te 的行为与此前在 Cr-掺杂 (Bi,Sb)Te 中报道的行为有显著区别。
关键词
引用
@article{arxiv.2603.18906,
title = {Imaging short- and long-range magnetic order in a quantum anomalous Hall insulator},
author = {Andriani Vervelaki and Boris Gross and Daniel Jetter and Katharina Kress and Timur Weber and Dieter Koelle and Kajetan M. Fijalkowski and Martin Klement and Nan Liu and Karl Brunner and Charles Gould and Laurens W. Molenkamp and Martino Poggio and Floris Braakman},
journal= {arXiv preprint arXiv:2603.18906},
year = {2026}
}