通过分子束烘金法在 InP 单晶上编程选择 MnTe 的变磁相与非中心对称多形体
材料科学
2025-07-25 v1
摘要
在异晶生长过程中实现近似退化晶体多形体的相选择仍具有挑战性,但对于针对特定应用实现目标物理性质至关重要。本文建立了如何通过分子束烘金(MBE)生长中对匹配 InP 基片表面细微变化来编程控制 MnTe 变磁相和非中心对称多形体相的选择方法,从而获得高结构质量和相纯度的薄膜。Bulk 变磁 MnTe 在热力学上稳定于六方 NiAs 结构,本文在 InP 的 (111)A 面(In 端终)上合成;而非中心对称、立方 ZnS 结构(带隙>3eV)则稳定于 (111)B 面(P 端终)。我们使用电子显微镜、光谱学和反射型高能电子衍射,这些技术共同表明相选择发生在界面并沿生长表面进行。第一性原理计算表明,界面终止和应变对界面能有显著影响;在 In 端终面稳定 NiAs 多形体,在 P 端终面稳定 ZnS 结构。所选生长的高质量 MnTe 多形体薄膜是理解这些材料新特性并促进其在自旋电子学和微电子器件等新应用领域应用的关键平台。
引用
@article{arxiv.2507.18592,
title = {Programmable phase selection between altermagnetic and non-centrosymmetric polymorphs of MnTe on InP via molecular beam epitaxy},
author = {An-Hsi Chen and Parul R. Raghuvanshi and Jacob Cook and Michael Chilcote and Jason Lapano and Alessandro R. Mazza and Qiangsheng Lu and Sangsoo Kim and Yueh-Chun Wu and T. Zac Ward and Benjamin Lawrie and Guang Bian and James Burns and Jonathan D. Poplawsky and Myung-Geun Han and Yimei Zhu and Lucas Lindsay and Hu Miao and Robert G. Moore and Gyula Eres and Valentino R. Cooper and Matthew Brahlek},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.18592},
year = {2025}
}