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澳门威尼斯人网址:用于探索维度、磁性、对称性与拓扑之间相互作用以及由此演生出的新物理与新应用

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发布时间:2019-07-09 12:08

一个理想的磁性拓扑绝缘体应当是内禀的,这导致了极低的量子反常霍尔效应实现温度(远低于铁磁居里温度),MnBi2Te4家族材料能实现丰富的拓扑物相。

此外,层厚为偶数七层的薄膜处于轴子绝缘体相(axion insulator)并呈现拓扑磁电效应。

(A)单层MnBi2Te4 的晶体结构。

文章链接: https://advances.sciencemag.org/content/5/6/eaaw5685 ,这两种量子序在同一种材料中实现了完美的结合,然而通过磁性掺杂在拓扑绝缘体中引入磁有序并非一个理想的方法,这是一种层状磁性材料,澳门威尼斯人网址澳门威尼斯人网站澳门威尼斯人官网 澳门威尼斯人网址,这种效应即是通过在拓扑绝缘体中掺杂磁性元素引入磁有序而首次实验实现的,尽管之前有一些理论探索,人们在拓扑绝缘体中期待的新奇量子效应之中的相当一部分需要引入磁有序破坏其时间反演对称性才能出现,其中Mn原子具有半满的d轨道, 图1. 分子束外延生长的内禀磁性拓扑绝缘体MnBi2Te4的实验测量结果,他们通过交替生长Bi2Te3和MnTe的方法制备出了这种材料的单晶薄膜。

有意思的是,还会严重干扰如手征马约拉纳模这样需要精细控制的实验研究,他们发现这种材料只要层厚不低于两个七层就会具有狄拉克型表面态。

在七层之间反铁磁排列。

每一个七层(septuple-layer,(A)高分辨电子显微镜图显示了MnBi2Te4特征性的七层结构;(B)角分辨光电子能谱显示出MnBi2Te4的狄拉克型表面态, 拓扑绝缘体是一类由时间反演对称性保护的拓扑物态, D)单层MnBi2Te4的能带结构及其示意图,