稀土掺杂拓扑绝缘体中的弱局域化与反弱局域化
材料科学
2020-08-11 v1
摘要
我们研究了两种稀土掺杂拓扑绝缘体 SmxFexSb2-2xTe3 与 SmxBi2-xTe2Se 单晶中的磁输运现象。两种化合物的磁输运行为均随温度和磁场的变化，表现出弱反局域化（正磁电阻）与弱局域化（负磁电阻）之间的系统性交叉。弱局域化由稀土掺杂诱导的磁化引起，而弱反局域化源于拓扑保护的表面态。弱局域化与弱反局域化之间的转变表明，在量子扩散区表面态的狄拉克点处发生了能隙打开。本工作展示了一种通过稀土元素掺杂调控拓扑绝缘体磁输运性质的有效途径。磁强计测量表明，Sm 掺杂剂单独存在时为顺磁性，而共掺杂的 Fe-Sm 态具有短程反铁磁序。我们的结果在实现能隙拓扑绝缘体表面态中的奇异拓扑效应方面具有潜在价值。
引用
@article{arxiv.2008.03919,
title = {Weak localization and anti-localization in rare earth doped topological insulators},
author = {Zengji Yue and Kirrily Rule and Zhi Li and Weiyao Zhao and Lina Sang and Guangsai Yang and Cheng Tan and Lan Wang and Abuduliken Bake and Xiaolin Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2008.03919},
year = {2020}
}
备注
8 pages, 5 figures