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MnBi$_2$Te$_4$ Chern 绝缘体中磁场诱导的鲁棒零霍尔平台态

介观与纳米尺度物理 2021-08-03 v2 材料科学

摘要

本征反铁磁拓扑绝缘体 MnBi2Te4 为探索奇异拓扑量子现象提供了理想平台。近来,少层 MnBi2Te4 器件在低磁场区间已实现 Chern 绝缘体与轴子绝缘体相。然而,MnBi2Te4 在高磁场下的命运从未在实验中被探究。本工作中,我们报道了剥离 MnBi2Te4 薄片在高达 61.5 T 脉冲磁场中的输运研究。在高场极限下,陈数 C = -1 的 Chern 绝缘体相演化为鲁棒的零霍尔电阻平台态。非局域输运测量与理论计算表明,零霍尔平台态中的电荷输运由两条反向传播边缘态传导,它们源于强磁场中朗道能级与大塞曼效应的联合作用。我们的结果展示了 MnBi2Te4 中内禀磁序、外磁场与非平凡能带拓扑之间的复杂相互作用。

关键词

引用

@article{arxiv.2001.08401,
  title  = {Magnetic-field-induced robust zero Hall plateau state in MnBi$_2$Te$_4$ Chern insulator},
  author = {Chang Liu and Yongchao Wang and Ming Yang and Jiahao Mao and Hao Li and Yaoxin Li and Jiaheng Li and Haipeng Zhu and Junfeng Wang and Liang Li and Yang Wu and Yong Xu and Jinsong Zhang and Yayu Wang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2001.08401},
  year   = {2021}
}

备注

18 pages, 4 figures, supplementary materials added