掺杂磁性拓扑绝缘体中大表面能隙的光谱实现
材料科学
2021-03-22 v1
摘要
拓扑材料中量子反常霍尔效应与轴子电动力学的实现是凝聚态物理中的范式现象。近来，在化学计量反铁磁性拓扑绝缘体 MnBiTe 的薄膜中观测到这两种相的 signatures。轴子绝缘体中体拓扑磁电响应的直接证据需要在其拓扑表面态（TSS）上存在能隙。然而，独立的光谱实验揭示，在 MnBiTe 中此类表面能隙缺失，或远小于先前认为的值。本文中，我们利用角分辨光电子能谱与密度泛函理论计算证明，在 Sb 掺杂的 MnBiTe 中意外存在可观的 TSS 能隙。该能隙被发现有拓扑非平凡性，对体反铁磁—顺磁转变不敏感，并随 Sb 浓度增加而增大。我们的工作表明，Mn(BiSb)Te 是观测高温轴子绝缘体态关键特征（如拓扑磁电响应与半整数量子霍尔效应）的潜在平台。
引用
@article{arxiv.2004.09123,
title = {Spectroscopic realization of large surface gap in a doped magnetic topological insulator},
author = {Xiao-Ming Ma and Yufei Zhao and Ke Zhang and Rui'e Lu and Jiayu Li and Qiushi Yao and Jifeng Shao and Xuefeng Wu and Meng Zeng and Yu-Jie Hao and Shiv Kumar and Zhanyang Hao and Yuan Wang and Xiang-Rui Liu and Huiwen Shen and Hongyi Sun and Jiawei Mei and Koji Miyamoto and Taichi Okuda and Masashi Arita and Eike F. Schwier and Kenya Shimada and Ke Deng and Cai Liu and Yue Zhao and Chaoyu Chen and Qihang Liu and Chang Liu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2004.09123},
year = {2021}
}
备注
18 pages, 4 figures