反铁磁性 MnBi$_6$Te$_{10}$ 中的本征轴子绝缘行为
材料科学
2020-07-24 v1
摘要
时间反演对称（TRS）保护的拓扑绝缘体（TIs）的一个显著特征是，当表面态被时间反演破缺扰动打开能隙时，其边界上呈现出半整数量子霍尔效应。尽管 TRS 保护的 TIs 已日益受控，其磁性对应物仍是具有新颖丰富结构的大体未探索领域。特别地，拓扑磁性绝缘体在晶格对称存在时也可承载量子化轴子项。由于这些对称性在边界上自然破缺，表面态可在无外部操控下打开能隙。在本工作中，我们结合理论分析、密度泛函计算和实验证据，揭示了 MnBi6Te10 中的本征轴子绝缘行为。量子化轴子项源于反铁磁 regime 中最简单的可能机制，其由反演对称性和分数平移对称性保护。随后利用角分辨光谱学实验确立了边缘处狄拉克表面态的预期能隙化。因此，该系统提供了最简单 TRS 保护 TI 的磁性类比，其表面具有单个、有能隙的狄拉克锥。
引用
@article{arxiv.1910.14626,
title = {Intrinsic axion insulating behavior in antiferromagnetic MnBi$_6$Te$_{10}$},
author = {Na Hyun Jo and Lin-Lin Wang and Robert-Jan Slager and Jiaqiang Yan and Yun Wu and Kyungchan Lee and Benjamin Schrunk and Ashvin Vishwanath and Adam Kaminski},
journal= {arXiv preprint arXiv:1910.14626},
year = {2020}
}