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磁性拓扑绝缘体 MnBi$_2$Se$_4$ 的磁性与电子结构

材料科学 2021-07-07 v1

摘要

本征磁性拓扑绝缘体 MnBi2_2X4_4(X = Se, Te)是实现由磁序破缺引起的各种新颖拓扑态的有希望的候选材料。尽管在 MnBi2_2Te4_4 方面已取得许多进展,但由于所需三方相材料合成的困难,对 MnBi2_2Se4_4 的研究一直缺乏。在此,我们报道了通过交替层分子束外延合成多层三方相 MnBi2_2Se4_4。原子分辨率扫描透射电子显微镜(STEM)和扫描隧道显微镜(STM)确定了有序良好的多层范德瓦耳斯(vdW)晶体,其以七层为基本单元,与三方结构一致。系统的厚度依赖磁强计研究说明了理论所预测的层状反铁磁序。角分辨光电子能谱(ARPES)揭示了 MnBi2_2Se4_4 的无带隙类狄拉克表面态,这表明 MnBi2_2Se4_4 在磁序温度以上是拓扑绝缘体。这些系统研究表明,MnBi2_2Se4_4 是探索层状反铁磁拓扑绝缘体丰富拓扑相的有希望的候选材料。

关键词

引用

@article{arxiv.2003.07938,
  title  = {Magnetic Properties and Electronic Structure of Magnetic Topological Insulator MnBi$_2$Se$_4$},
  author = {Tiancong Zhu and Alexander J. Bishop and Tong Zhou and Menglin Zhu and Dante J. O'Hara and Alexander A. Baker and Shuyu Cheng and Robert C. Walko and Jacob J. Repicky and Jay A. Gupta and Chris M. Jozwiak and Eli Rotenberg and Jinwoo Hwang and Igor Žutić and Roland K. Kawakami},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2003.07938},
  year   = {2021}
}

备注

20 pages, 9 figures