本征磁性拓扑绝缘体 MnBi$_2$Te$_4$ 中磁场诱导的量子化反常霍尔效应
材料科学
2020-03-18 v1
摘要
在磁性拓扑绝缘体中，非平凡能带拓扑与磁序共同作用产生奇异物质态，其最佳例证为量子反常霍尔(QAH)绝缘体与轴子绝缘体。迄今为止，此类磁性拓扑绝缘体通过向拓扑绝缘体中掺杂磁性原子获得。然而，随机磁性掺杂不可避免地引入无序，阻碍了对材料中量子效应的进一步探索。在此，我们通过探测具有本征磁序的拓扑绝缘体 MnBiTe 薄片的量子输运解决了这一困境。在这种层状范德瓦耳斯晶体中，铁磁层彼此反平行耦合，故 MnBiTe 为反铁磁体。然而，磁场使所有层对齐并诱导层间铁磁序；我们展示了在中等磁场下原子级薄 MnBiTe 中涌现量子化反常霍尔响应。因此，MnBiTe 成为首个展现量子化反常霍尔效应的本征磁性拓扑绝缘体。该结果确立了 MnBiTe 作为进一步探索各类拓扑现象的理想的舞台。
引用
@article{arxiv.1904.11468,
title = {Magnetic-field-induced quantized anomalous Hall effect in intrinsic magnetic topological insulator MnBi$_2$Te$_4$},
author = {Yujun Deng and Yijun Yu and Meng Zhu Shi and Jing Wang and Xian Hui Chen and Yuanbo Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1904.11468},
year = {2020}
}
备注
11 pages, 4 figures