Bi2Te3/Cr2Te3 界面由化学扩散和亲近效应引起的远程磁扰动
材料科学
2025-03-25 v1 强关联电子
摘要
拓扑绝缘体与磁性材料的异质界面提供了一个关键平台，用于探讨特殊电子和磁相，对基础研究及潜在应用都具有重要意义。一个关键挑战是确定磁扰动在界面上的空间范围。本研究中，我们在厚磁性 Cr2Te3 薄膜上生长了厚度为 5 和 6 层五分子 (QL) 的 Bi2Te3 薄膜。化学分析表明，Cr 的扩散在界面向 Bi2Te3 中逐渐扩散，最多扩散到第 4 层 QL，而第 5 和第 6 层 QL 则不含 Cr。尽管不存在直接的 Cr 掺杂，准粒子干涉成像通过扫描隧道显微镜 (STM) 的光谱学显示，在第 5 层 QL 表面仍然出现强背散射。这表明存在一种固有的亲近磁效应，这种效应在不进行磁掺杂的情况下打破了时反演对称性，向第 5 层 QL 延伸。尽管不同系统之间可能存在差异，但在此处观察到的大尺度磁扰动长度是一个宝贵的指导原则，用于在拓扑绝缘体与磁性材料的异质界面上工程化特殊电子和磁相。
引用
@article{arxiv.2503.17568,
title = {Long-range magnetic perturbations at Bi2Te3/Cr2Te3 interfaces induced by chemical diffusion and proximity effects},
author = {Markel Pardo-Almanza and Yuita Fujisawa and Takatsugu Onishi and Chia Hsiu Hsu and Alec P. LaGrow and Yoshinori Okada},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.17568},
year = {2025}
}
备注
This manuscript is published in Physical Review Materials (editors suggestion)