分子束外延生长的MnBi2Te4薄膜中实现量子化反常霍尔电阻率
介观与纳米尺度物理
2023-07-07 v2 材料科学
摘要
本征磁性拓扑绝缘体MnBi2Te4为实现高温量子反常霍尔(QAH)效应以及各种新颖拓扑量子相提供了可行路径。尽管在剥离的MnBi2Te4薄 flakes中已观察到量子化输运性质,但实现分子束外延(MBE)生长的MnBi2Te4薄膜甚至接近量子化 regime仍是一大挑战。本工作中,我们报道了在MBE生长的MnBi2Te4薄膜中,通过受控原位氧暴露与顶栅共同调控化学势,实现了量子化反常霍尔电阻率。我们发现延长的后退火明显提升了实现霍尔电阻率量子化的温度,但也增大了残余纵向电阻率,表明存在由隧穿势垒弱耦合的高质量QAH puddles图像。这些结果有助于澄清先前MnBi2Te4实验研究中的困惑,并为克服获取具量子化输运性质MnBi2Te4样品的重大困难找到出路。
引用
@article{arxiv.2206.03773,
title = {Quantized anomalous Hall resistivity achieved in molecular beam epitaxy-grown MnBi2Te4 thin films},
author = {Yunhe Bai and Yuanzhao Li and Jianli Luan and Ruixuan Liu and Wenyu Song and Yang Chen and Peng-Fei Ji and Qinghua Zhang and Fanqi Meng and Bingbing Tong and Lin Li and Yuying Jiang and Zongwei Gao and Lin Gu and Jinsong Zhang and Yayu Wang and Qi-Kun Xue and Ke He and Yang Feng and Xiao Feng},
journal= {arXiv preprint arXiv:2206.03773},
year = {2023}
}
备注
4 figures