磁性绝缘体/拓扑绝缘体异质结构中非线性平面霍尔效应的观测
介观与纳米尺度物理
2022-10-19 v2
摘要
将拓扑绝缘体（TIs）与磁性绝缘体（MIs）界面化已被广泛用于研究拓扑表面态与磁性之间的相互作用。以往的输运研究通常将弱反局域化的抑制或反常霍尔效应的出现解释为施加于 TIs 的磁邻近效应（MPE）的特征。在此，我们报道在生长于 MI 铥铁石榴石和钇铁石榴石（TmIG 与 YIG）衬底上的 Bi2Se3 薄膜中观测到非线性平面霍尔效应（NPHE），其比生长于非磁性钆镓石榴石（GGG）衬底上的 Bi2Se3 中大一个数量级。TmIG/Bi2Se3 中的非线性霍尔电阻随外磁场线性变化，而 YIG/Bi2Se3 中的则在零场附近表现出额外的滞回回线。发现 NPHE 的大小与载流子密度成反比。我们推测观测到的 NPHE 与 MPE 诱导的交换能隙打开以及 TI 表面态中的面外自旋织构有关，这可作为 MI/TI 异质结构中 MPE 的另一种输运特征。
引用
@article{arxiv.2203.06293,
title = {Observation of nonlinear planar Hall effect in magnetic insulator/topological insulator heterostructures},
author = {Yang Wang and Sivakumar V. Mambakkam and Yue-Xin Huang and Yong Wang and Yi Ji and Cong Xiao and Shengyuan A. Yang and Stephanie A. Law and John Q. Xiao},
journal= {arXiv preprint arXiv:2203.06293},
year = {2022}
}