Исследование поверхностного магнетизма в системах на основе MnBi2Te4 с использованием магнитооптического эффекта Керра

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Материалы MnBi2Te4, Mn(Bi,Sb)2Te4 и MnBi2Te4(Bi2Te3)m (где m ≥ 1) относятся к классу магнитных топологических изоляторов. Для успешного применения данных материалов в устройствах наноэлектроники необходимо всестороннее изучение их электронной структуры и магнитных свойств в зависимости от соотношения атомов Bi/Sb и количества (m) блоков Bi2Te3. Изучались магнитные свойства поверхности соединений MnBi2Te4, MnBi4Te7 и Mn(Bi1–xSbx)2Te4 (где x = 0.43, 0.32) при помощи магнитооптического эффекта Керра. Показано, что температуры магнитных переходов на поверхности и в объеме MnBi4Te7 и Mn(Bi,Sb)2Te4 существенно различаются.

Full Text

Restricted Access

About the authors

Д. А. Глазкова

Санкт-Петербургский государственный университет

Author for correspondence.
Email: daria.a.glazkova@gmail.com
Russian Federation, г. Санкт-Петербург

Д. А. Естюнин

Санкт-Петербургский государственный университет

Email: daria.a.glazkova@gmail.com
Russian Federation, г. Санкт-Петербург

А. С. Тарасов

Институт физики им. Л.В. Киренского, Федеральный исследовательский центр КНЦ СО РАН; Институт инженерной физики и радиоэлектроники, Сибирский федеральный университет

Email: daria.a.glazkova@gmail.com
Russian Federation, г. Красноярск; г. Красноярск

Н. Н. Косырев

Институт физики им. Л.В. Киренского, Федеральный исследовательский центр КНЦ СО РАН; Ачинский филиал Красноярского государственного аграрного университета

Email: daria.a.glazkova@gmail.com
Russian Federation, г. Красноярск; г. Ачинск

В. А. Комаров

Институт физики им. Л.В. Киренского, Федеральный исследовательский центр КНЦ СО РАН; Институт инженерной физики и радиоэлектроники, Сибирский федеральный университет

Email: daria.a.glazkova@gmail.com
Russian Federation, г. Красноярск; г. Красноярск

Г. С. Патрин

Институт физики им. Л.В. Киренского, Федеральный исследовательский центр КНЦ СО РАН; Институт инженерной физики и радиоэлектроники, Сибирский федеральный университет

Email: daria.a.glazkova@gmail.com
Russian Federation, г. Красноярск; г. Красноярск

В. А. Голяшов

Санкт-Петербургский государственный университет; Институт физики полупроводников им. А.В. Ржанова СО РАН

Email: daria.a.glazkova@gmail.com
Russian Federation, г. Санкт-Петербург; г. Новосибирск

О. Е. Терещенко

Санкт-Петербургский государственный университет; Институт физики полупроводников им. А.В. Ржанова СО РАН

Email: daria.a.glazkova@gmail.com
Russian Federation, г. Санкт-Петербург; г. Новосибирск

К. А. Кох

Санкт-Петербургский государственный университет; Институт геологии и минералогии им. В.С. Соболева СО РАН

Email: daria.a.glazkova@gmail.com
Russian Federation, г. Санкт-Петербург; г. Новосибирск

А. В. Королёва

Санкт-Петербургский государственный университет

Email: daria.a.glazkova@gmail.com
Russian Federation, г. Санкт-Петербург

А. М. Шикин

Санкт-Петербургский государственный университет

Email: daria.a.glazkova@gmail.com
Russian Federation, г. Санкт-Петербург

References

  1. Smejkal L., Mokrousov Y., Binghai Yan et al. // Nature Phys. 2018. V. 14. P. 242. https://doi.org/10.1038/s41567-018-0064-5
  2. Tokura Y., Yasuda K., Tsukazaki A. // Nat. Rev. Phys. 2019. V. 1. P. 126. https://doi.org/10.1038/s42254-018-0011-5
  3. Hasan M.Z., Kane C.L. // Rev. Mod. Phys. 2010. V. 82. art. 3045. https://doi.org/10.1103/RevModPhys.82.3045
  4. Xiao-Liang Qi, Shou-Cheng Zhang // Rev. Mod. Phys. 2011. V. 83. art. 1057. https://doi.org/10.1103/RevModPhys.83.1057
  5. Chao-Xing Liu, Xiao-Liang Qi, Xi Dai et al. // Phys. Rev. Lett. 2008. V. 101. art. 146802. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.101.146802
  6. Rui Yu, Wei Zhang, Hai-Jun Zhang et al. // Science. 2010. V. 329. P. 61. https://doi.org/10.1126/science.1187485
  7. Cui-Zu Chang, Jinsong Zhang, Xiao Geng et al. // Science. 2013. V. 340. P. 167. https://doi.org/10.1126/science.1234414
  8. Xiao-Liang Qi, Taylor L. Hughes, Shou-Cheng Zhang // Phys. Rev. B. 2008. V. 78. art. 195424. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.78.195424
  9. Mogi M., Kawamura M., Yoshimi R. et al. // Nat. Mater. 2017. V. 16. P. 516. https://doi.org/10.1038/nmat4855
  10. Di Xiao, Jue Jiang, Jae-Ho Shin et al. // Phys. Rev. Lett. 2018. V. 120. art. 056801. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.120.056801
  11. Xiangang Wan, Turner A.M., Vishwanath A. et al. // Phys. Rev. B. 2011. V. 83. art. 205101. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.83.205101
  12. Binghai Yan, Felser C. // Annu. Rev. Condens. Matter. Phys. 2017. V. 8. P. 337. https://doi.org/10.1146/annurev-conmatphys-031016-025458
  13. Armitage N.P., Mele E.J., Vishwanath A. // Rev. Mod. Phys. 2018. V. 90. art № 015001. https://doi.org/10.1103/RevModPhys.90.015001
  14. Otrokov M.M., Klimovskikh I.I., Bentmann H. et al. // Nature. 2019. V. 576. P. 416. https://doi.org/10.1038/s41586-019-1840-9
  15. Shikin A.M., Estyunin D.A., Klimovskikh I.I. et al. // Sci. Rep. 2020. V. 10. art. 13226. https://doi.org/10.1038/s41598-020-70089-9
  16. Shikin A.M., Makarova T.P., Eryzhenkov A.V. et al. // Phys. B. Condens. Matter. 2023. V. 649. art. 414443. https://doi.org/10.1016/j.physb.2022.414443
  17. Шилкин А.М., Зайцев Н.Л., Тарасов А.В. и др. // Письма в ЖЭТФ. 2022. Т. 116. С. 544. https://doi.org/10.31857/S1234567822200083
  18. Шилкин А.М., Естюнин Д.А., Глазкова Д.А. и др. // Письма в ЖЭТФ. 2022. Т. 115. С. 241. https://doi.org/10.31857/S1234567822040073
  19. Глазкова ДА., Естюнин, Климовских И.И. и др. // Письма в ЖЭТФ. 2022. Т. 115. С. 315 https://doi.org/10.31857/S1234567822050081
  20. Shikin A.M., Estyunin D.A., Zaitsev N.L. et al. // Phys. Rev. B. 2021. V. 104. art. 115168. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.104.115168
  21. Garnica M., Otrokov M.M., Casado Aguilar P. et al. // npj Quantum Mater. 2022. V. 7. art. 7. https://doi.org/10.1038/s41535-021-00414-6
  22. Yu-Jie Hao, Pengfei Liu, Yue Feng et al. // Phys. Rev. X. 2019. V. 9. art. 041038. https://doi.org/10.1103/PhysRevX.9.041038
  23. Eremeev S.V., Rusinov I.P., Koroteev Yu.M. et al. // J. Phys. Chem. Lett. 2021. V. 12. P. 4268. https://doi.org/10.1021/acs.jpclett.1c00875
  24. Yan J.-Q., Zhang Q., Heitmann T. et al. // Phys. Rev. Mater. 2019. V. 3. art. 064202. https://doi.org/10.1103/PhysRevMaterials.3.064202
  25. Bing Li, Yan J.-Q., Pajerowski D.M. et al. // Phys. Rev. Lett. 2020. V. 124. art. 167204. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.124.167204
  26. Zeugner A., Nietschke F., Wolter A.U.B. et al. // Chem. Mater. 2019. V. 31. P. 2795. https://doi.org/10.1021/acs.chemmater.8b05017
  27. Estyunin D.A., Klimovskikh I.I., Shikin A.M. et al. // APL Mater. 2020. V. 8. art. 021105. https://doi.org/10.1063/1.5142846
  28. Lei C., Heinonen O., MacDonald A.H. et al. // Phys. Rev. Mater. 2021. V. 5. art. 064201. https://doi.org/10.1103/PhysRevMaterials.5.064201
  29. Wenbo Ge, Jinwoong Kim, Ying-Ting Chan et al. // Phys. Rev. Lett. 2022. V. 129. art. 107204. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.129.107204
  30. Band I.M., Kharitonov Yu.I., Trzhaskovskaya M.B. // At. Data Nucl. Data Tables. 1979. V. 23. P. 443. https://doi.org/10.1016/0092-640X(79)90027-5
  31. Rani P., Saxena A., Sultana R. et al. // J. Supercond. Nov. Magn. 2019. V. 32. P. 3705. https://doi.org/10.1007/s10948-019-05342-y
  32. Боровик-Романов А.С., Крейнес Н.М., Панков А.А. и др. // ЖЭТФ. 1973. Т. 64. С. 1762.
  33. Saidl V., Nemec P., Wadley P. et al. // Nat. Photon. 2017. V. 11. P. 91. https://doi.org/10.1038/nphoton.2016.255
  34. Kexin Yang, Kisung Kang, Zhu Diao et al. // Phys. Rev. Mater. 2019. V. 3. art. 124408. https://doi.org/10.1103/PhysRevMaterials.3.124408
  35. Klimovskikh I.I., Otrokov M.M., Estyunin D.A. et al. // npj Quantum Mater. 2020. V. 5. art. 54. https://doi.org/10.1038/s41535-020-00255-9
  36. Chaowei Hu, Shang-Wei Lien, Erxi Feng et al. // Phys. Rev. B. 2021. V. 104. art. 054422. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.104.054422
  37. Bo Chen, Fucong Fei, Dongqin Zhang et al. // Nat. Commun. 2019. V. 10. art. 4469. https://doi.org/10.1038/s41467-019-12485-y
  38. Глазкова Д.А., Естюнин Д.А., Климовских И.И. и др. // Письма в ЖЭТФ. 2022. Т. 116. С. 793. https://doi.org/10.31857/S1234567822230082
  39. Yaohua Liu, Lin-Lin Wang, Qiang Zheng et al. // Phys. Rev. X. 2021. V. 11. art. 021033. https://doi.org/10.1103/PhysRevX.11.021033

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. MnBi2Te4: a – FESUR dispersion dependence measured at point D, b – RFES-spectrum of core levels of elements present in the sample, the positions of the levels are marked with vertical lines, c – dependence of magnetic susceptibility on temperature, AFM ordering temperature is marked with a vertical line, d – dependence of SMOKE(T) is represented by points, the approximation of the signal by Gaussian peaks is marked by a curve.

Download (36KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. MnBi4Te7: a – FES is the dispersion dependence measured at point D, b – RFES is the spectrum of the core levels of the elements present in the sample, the positions of the levels are marked with vertical lines. The insertion shows the region of the 2p-level Mn; the SMOKE(T) dependence is represented by points, the approximation of the signal by Gaussian peaks is marked by a curve.

Download (40KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Mn(Bi1–xSbx)2Te4 at x = 0.32 (a–d) and x = 0.43 (d–z); a, d – FESUR dispersion dependence measured at point D; b, e – RFES-spectra of the core levels of the elements present in the samples, the positions of the levels are marked with vertical lines, c, g – dependence of the magnetic the temperature sensitivity, the AFM ordering temperature is marked by a vertical line, g, z – dependence of SMOKE(T) is represented by dots, the approximation of the signal by Gaussian peaks is marked by a curve.

Download (69KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».