反铁磁拓扑绝缘体 MnBi$_2$Te$_4$ 中的自发表面塌陷与重构
材料科学
2020-04-20 v1
摘要
MnBiTe 是一种反铁磁拓扑绝缘体，因其奇异量子现象与 promising 器件应用而激发强烈兴趣。表面结构是理解 MnBiTe 新颖磁性与拓扑行为的关键要素，但其精确原子结构仍不清楚。在此，我们发现了在精细保护下剥离的少层 MnBiTe 中的自发表面塌陷与重构。与块体中的理想七层结构不同，塌陷表面重构为 Mn 掺杂的 BiTe 五层与 MnBiTe 双层，其间存在清晰的范德瓦耳斯间隙。结合第一性原理计算，此种自发表面塌陷归因于剥离表面中丰富的本征 Mn-Bi 反位缺陷与碲空位，并进一步得到原位退火与电子辐照实验的支持。我们的结果增进了对 MnBiTe 复杂表面-体对应的理解，并为少层 MnBiTe 器件中表面相关量子测量提供了深入视角。
引用
@article{arxiv.2004.08138,
title = {Spontaneous Surface Collapse and Reconstruction in Antiferromagnetic Topological Insulator MnBi$_2$Te$_4$},
author = {Fuchen Hou and Qiushi Yao and Chun-Sheng Zhou and Xiao-Ming Ma and Mengjiao Han and Yu-Jie Hao and Xuefeng Wu and Yu Zhang and Hongyi Sun and Chang Liu and Yue Zhao and Qihang Liu and Junhao Lin},
journal= {arXiv preprint arXiv:2004.08138},
year = {2020}
}
备注
Main text: 30 pages, 5 figures. Supporting information: 10 pages, 10 figures