反磁性拓扑绝缘体 MnBi$_2$Te$_4$ 薄膜的量子磁致谐振效应
介观与纳米尺度物理
2025-03-20 v2 材料科学
摘要
MnBiTe (MBT) 是研究磁性与拓扑相互作用的理想平台。许多奇异拓扑现象，例如量子异常霍尔效应和轴子绝缘体，都在少层 MBT 中被观察到。MBT 的一个关键特征是表面交换间隙的出现，其范围在毫尔瓦电子能量级（1 THz 对应 4.14 meV）。这使得 THz 光谱成为探测相关拓扑物理的强大工具。本研究报道了由分子束真空沉积生长的 MBT 薄膜的 THz 光谱，其中包括 Faraday 和 Kerr 旋转。通过变化外部磁场，我们观察到三种磁性状态：反磁性态、caned 反磁性态和铁磁性态。我们的 THz 结果显示，在 6 T 磁场下，6 层和 7 层样品均表现出量子霍尔态，且无需施加栅极电压。这些发现为 MBT 的磁致谐振性质及其在拓扑自旋电子器件中的潜在应用提供了新的见解。
引用
@article{arxiv.2503.13651,
title = {Quantized Magneto-Terahertz Effects in the Antiferromagnetic Topological Insulator MnBi$_2$Te$_4$ Thin Films},
author = {Xingyue Han and An-Hsi Chen and Matthew Brahlek and Liang Wu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.13651},
year = {2025}
}