MnBiTe,新领航。

2024-03-24 生活常识 关注公众号
性霍尔效应。此外,研究者还在反铁磁MnBi 2Te 4偶数层薄膜中观察到了零霍尔平台和层霍尔效应,以及在奇数层薄膜中观察到了量子反常霍尔效应。同时,MnBi 2Te 4层状结构对于调节其磁性和拓扑性,以及进行输运实验的测量都非常有利。目前,研究者已经在反铁磁MnBi 2Te 4偶数层薄膜中观察到了零霍尔平台和层霍尔效应,以及在奇数层薄膜中观察到了量子反常霍尔效应。在探索其他拓扑和磁序引发的新奇物相方面,MnBi 2Te 4层状结构也发挥了重要作用。

近二十年来,拓扑材料在凝聚态物理研究中占有举足轻重的地位,而磁性与拓扑物态的结合则为探索各种奇异输运现象提供了极佳的平台。因此,作为首个本征反铁磁拓扑绝缘体,近年来MnBi

2

Te

4

受到了广泛的关注与研究。

在2013年,MnBi

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4首次被发现并合成,但当时研究者仅仅探索了其热电性质。随后在拓扑材料研究的浪潮中,MnBi

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4因其Mn原子贡献的磁性而得到了许多关注。最初,研究者通过计算发现MnBi

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4覆盖的拓扑绝缘体具有较大的表面磁能隙,因此推断MnBi

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4因为和拓扑绝缘体Bi

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3具有相似的晶体结构和成分,从而使得Mn引起的表面磁化更加高效。随后的实验研究发现,Mn掺杂到Bi

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3里后并非是无序的杂质,而是整个系统形成了MnBi

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4七元和Bi

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3五元层的异质结构,且这种自组织异质结构具有较大的磁性表面能隙。尽管这些最初的研究并未发现MnBi

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4本身的拓扑性质,但在这些线索的指引下,2019年几个理论研究小组同时揭示了MnBi

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4的拓扑性。图1展示了理论预测中MnBi

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4中可以实现的各种磁和拓扑相。与此同时,对MnBi

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4的磁性拓扑相的实验研究也迅速展开。

图1. MnBi

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4中可实现的各种磁和拓扑相(红色表明反铁磁相,蓝色表明铁磁相)

对反铁磁拓扑绝缘体MnBi

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4的广泛研究主要源于两个动机:实现高温量子反常霍尔效应和探索其他拓扑和磁序引发的新奇物相,如轴子绝缘体。此外,MnBi

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4层状结构对于调节其磁性和拓扑性,以及进行输运实验的测量都非常有利。目前,研究者已经在反铁磁MnBi

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4偶数层薄膜中观察到了零霍尔平台和层霍尔效应,以及在奇数层薄膜中观察到了量子反常霍尔效应,同时在铁磁MnBi

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4薄膜中发现了高温陈绝缘体相和高陈数相。然而,在此研究方向仍然存在许多机遇与挑战。例如,对于磁性打开的表面能隙,仍然缺乏对高于奈尔温度下观察到表面能隙未闭合的解释;为了控制杂质效应合成高质量样品,需要更先进的晶体生长技术,并且深入研究磁性杂质的行为是必要的;对于薄膜材料的输运研究,需要更高精度的器件制备技术,以进行至关重要的层分辨测量。图2给出了MnBi

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4研究中的一些未来探索方向。对MnBi

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4的探索为磁性和拓扑结合研究的进一步发展打下了重要基石。

图2. MnBi

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4中边界态输运和磁结构设计的未来探索方向

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「旺仔牛奶」惊现老鼠,官方深夜回应:我们正在进行调查并尽快公布结果。

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旺旺集团11月23日深夜宣布,已经对近期出现的产品质量问题进行了全面检查,并表示将采取一切措施确保消费者的权益不受侵害。旺仔牛奶的铁罐产品经过了严格的检查和控制,保证了产品的质量和安全性。目前,公司正在积极与有关部门沟通并保护消费者的知情权。同时,公司将遵循“品质第一、安全第一”的原则,继续生产让消费者吃的安心、吃的放心的优质产品。

生活常识 11.23
科学大突破! MIT 研究人员发明可喷墨的喷药胶囊,有望革新药物递送方式

乌贼般喷墨? MIT 科学家研究创新药物递送方式,无需注射!

科学大突破! MIT 研究人员发明可喷墨的喷药胶囊,有望革新药物递送方式 乌贼般喷墨? MIT 科学家研究创新药物递送方式,无需注射!

在本次合作中,MIT科学家与诺和诺德科学家共同研发出一款高科技胶囊,旨在实现类似于乌贼喷墨般精确投药的效果。这种胶囊采用了新型递送技术,实现了药物吸收率极高的效果,并且无需与胃肠道组织直接接触就能产生相应效果。目前,该胶囊已成功应用于小鼠体内的实验,显示出良好的安全性和有效性。

生活常识 11.23
基因编辑:改变生命的性别选择,开启新世界的新篇章

基因编辑:改变生命的性别选择,开启新世界的新篇章

以色列科学家通过基因编辑让基因X染色体缺失的雄性家畜绝育,只产生雌性后代。这种方法虽然有效,但在实践中会产生一定比例的雄性小鼠,且并非所有动物都拥有XY染色体。

生活常识 11.23
筋膜:网络科普中的新器官

筋膜:网络科普中的新器官

筋膜:一种名为"筋膜"的新感觉器官,对人体健康至关重要,主要分布在肌肉、骨骼和器官上,可以帮助固定和保护器官,目前被认为是一种新型的感觉器官。研究人员通过实验发现筋膜中含有丰富的神经末梢。

生活常识 11.23