反铁磁拓扑绝缘体 EuCd$_2$As$_2$ 中的表面斯格明子与双重拓扑霍尔效应
超导电性
2023-11-28 v1 材料科学
摘要
本工作中，我们合成了 EuCdAs 单晶，其在 = 9.5~K 以下表现出具有面内自旋取向的 A 型反铁磁（AFM）序。光学光谱和输运测量表明其具有约 0.1eV 绝缘能隙的拓扑绝缘体（TI）性质。值得注意的是，在 20~K 以下出现了双重拓扑霍尔电阻率，其在正到负和负到正磁场滞回分支中呈现大小相同但符号相反的响应。结合磁力显微镜（MFM）图像与数值模拟，我们将双重拓扑霍尔效应归因于由拓扑表面态与磁性相互作用稳定的 Néel 型斯格明子，且不同滞回分支中的符号反转表明斯格明子与反斯格明子潜在共存。我们的工作揭示了本征 AFM TI 表面上独特的二维（2D）磁性，为新型拓扑量子态和反铁磁自旋电子学应用提供了有前景的平台。
引用
@article{arxiv.2311.15835,
title = {Surface skyrmions and dual topological Hall effect in antiferromagnetic topological insulator EuCd$_2$As$_2$},
author = {Min Wu and R. Yang and Xiangde Zhu and Yixiong Ren and Ang Qian and Yongjie Xie and Changming Yue and Yong Nie and Xiang Yuan and Ning Wang and Daifeng Tu and Ding Li and Yuyan Han and Zhaosheng Wang and Yaomin Dai and Guolin Zheng and Jianhui Zhou and Wei Ning and Xianggang Qiu and Mingliang Tian},
journal= {arXiv preprint arXiv:2311.15835},
year = {2023}
}
备注
7 pages, 3 figures