磁性拓扑绝缘体中通过结构调控调节磁性与拓扑
介观与纳米尺度物理
2023-01-10 v1 材料科学
摘要
迄今为止，研究最广泛的量子反常霍尔绝缘体（QAHI）平台是通过将磁性离子稀浓度掺杂到合金化 tetradymite 拓扑绝缘体（TI）(Bi_{1-x}Sb_x)_2Te_3（BST）薄膜中实现的。在这些薄膜中，过渡金属替代原子的长程磁有序在拓扑表面态中打开交换能隙 Δ，稳定具有非零陈数 C 的自旋极化、无耗散边缘通道。空间分离的磁性离子的长程有序本身由宿主 TI 中的电子态介导，导致磁性与电子性质之间复杂的反馈。本文我们研究了基于 BST 的 QAHI 系统对通过静水压进行结构调控的电子与磁响应。我们识别出在压缩应变下拓扑能隙的系统性闭合，同时伴随磁有序强度的增强。将这些实验结果与第一性原理计算结合，我们确认结构形变是遍历丰富拓扑相空间并修改磁性掺杂 BST 系统中磁性的强调控参数。
引用
@article{arxiv.2301.03078,
title = {Structural tuning magnetism and topology in a magnetic topological insulator},
author = {Christopher Eckberg and Gang Qiu and Tao Qu and Sohee Kwon and Yuhang Liu and Lixuan Tai and David Graf and Su Kong Chong and Peng Zhang and Kin L. Wong and Roger K. Lake and Mahesh R. Neupane and Kang L. Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2301.03078},
year = {2023}
}
备注
15 pages, 5 figures