EuZn$_2$Sb$_2$单晶薄膜的磁学结构

磁拓扑材料是一类可以由磁有序控制无质子电子的化合物。其中一种是EuZn$_2$Sb$_2$，因其Eu磁性与载流子之间的强相互作用而近年来备受关注。然而，电子能带结构的拓扑性质——即取决于欧氟亚基磁有序的基态——尚未确定。基于我们的ab initio计算，我们发现一种面内和面外A型antiferromagnetic（AFM）有序可产生拓扑晶体管器和狄拉克半导体，而弱磁性（FM）有序可稳定化Weyl半导体。我们的共振X射线弹性散射测量显示，EuZn$_2$Sb$_2$单晶薄膜在$T_{\mathrm{N}}=12.9$ K以下同时出现锐利的峰于$\textbf{Q}$=$(0,0,\frac{1}{2})$和宽阔峰于$\textbf{Q}$=$(0,0,1)$，分别关联A型AFM和FM有序。我们的测量表明，FM层和AFM层在晶体c轴方向上被空间分离，其中前者局限于顶端三层原子。我们提议EuZn$_2$Sb$_2$的表面FM层表现为Weyl半导体，而下部AFM层为拓扑晶体管器。