基于第一性原理研究的 MnBi$_{2}$Te$_{4}$ 中磁结构与表面态的相互作用
材料科学
2022-10-26 v1
摘要
反铁磁（AFM）拓扑绝缘体 MnBiTe 曾被认为具有因表面铁磁（FM）序而产生大带隙的拓扑表面态（TSS），并能够承载长期寻求的轴子态。然而，近期的角分辨光电子能谱（ARPES）实验表明该 TSS 是无带隙的，与理论预言相矛盾。同时，若干实验提示 MnBiTe 表面存在稳健的面外 FM 序。为理解这些看似矛盾的结果，我们开展了全面的第一性原理计算，以研究表面磁性与 TSS 之间的相互作用。我们的计算直接证明在较宽参数范围内，（近）无带隙 TSS 可与表面 FM 序共存，从而解决了表面磁性与无带隙 TSS 的悖论。我们进一步表明近邻效应可望成为打开 MnBiTe 中 TSS 带隙的可行途径。本研究深化了对表面磁性与 TSS 关系的理解。
引用
@article{arxiv.2210.14009,
title = {Interplay between the magnetic structures and the surface states in MnBi$_{2}$Te$_{4}$ from first-principles studies},
author = {Zujian Dai and Gan Jin and Lixin He},
journal= {arXiv preprint arXiv:2210.14009},
year = {2022}
}