拓扑绝缘体中稳定铁磁序的实现：4f过渡金属掺杂Bi2Se3中的共掺杂增强磁性
材料科学
2016-08-31 v1
摘要
自拓扑绝缘体（TI）发现以来，在其内实现长程且绝缘的铁磁态一直是一个紧迫问题。仅在最近，此类态在 Cr 掺杂的 Bi2-xSbxTe3 中得以实现，导致了量子反常霍尔效应（QAHE）的发现。然而，由于有限的铁磁性，该效应仅在极低温下被观察到。为完全理解铁磁有序机制从而改善铁磁性，我们利用密度泛函理论方法研究了 4f 过渡金属掺杂的 Bi2Se3。我们发现 Eu 和 Sm 偏好具有大磁矩的 Bi 替代位，以确保稳定的长程铁磁态。此外，共掺杂可作为一种新策略，既保持宿主材料的绝缘性，又改善磁性掺杂剂的掺入。因此，我们的发现为在 TI 系统中促进 QAHE 的实现提供了关键步骤。
引用
@article{arxiv.1511.08646,
title = {Realization of Stable Ferromagnetic Order in Topological Insulator: Codoping Enhanced Magnetism in 4f Transition Metal Doped Bi2Se3},
author = {Bei Deng and Yiou Zhang and S. B. Zhang and Yayu Wang and Ke He and Junyi Zhu},
journal= {arXiv preprint arXiv:1511.08646},
year = {2016}
}