Transport Properties of the Magnetic Topological Insulators Family (MnBi2Te4)(Bi2Te3)m (m = 0, 1, …, 6)

Cover Page

Cite item

Full Text

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

Abstract

Systematic studies of magneto-transport properties of the whole (MnBi2Te4)(Bi2Te3)m family of magnetic topological insulators (m=0,1,...,6)">m=0,1,...,6) have been carried out. Temperature dependences of the resistivity, magnetoresistance and the Hall effect at low temperatures have been studied. When m increases, i.e., when the separation between 2D MnBi2Te4 magnetic layers becomes larger, the transition from antiferromagnetic to ferromagnetic state takes place. We have found that ferromagnetic state survives even in the samples with m=6">m=6, when 2D magnets are separated by six non-magnetic Bi2Te3 blocks.

About the authors

V. N. Zverev

Osipyan Institute of Solid State Physics, Russian Academy of Sciences

Email: zverev@issp.ac.ru
142432, Chernogolovka, Moscow region, Russia

N. A. Abdullaev

Baku State University

Email: zverev@issp.ac.ru
AZ1148, Baku, Azerbaijan

Z. S. Aliev

Baku State University

Email: zverev@issp.ac.ru
AZ1148, Baku, Azerbaijan

I. R. Amiraslanov

Baku State University

Email: zverev@issp.ac.ru
AZ1148, Baku, Azerbaijan

M. M. Otrokov

Centro Mixto CSIC-UPV/EHU;IKERBASQUE, Basque Foundation for Science

Email: zverev@issp.ac.ru
20018, Donostia-San Sebastian, Spain;48009, Bilbao, Spain

N. T. Mamedov

Baku State University

Email: zverev@issp.ac.ru
AZ1143, Baku, Azerbaijan

E. V. Chulkov

Universidad del Pa´ıs Vasco UPV/EHU;St. Petersburg State University

Author for correspondence.
Email: zverev@issp.ac.ru
20080, Donostia-San Sebastián, Spain;198504, St. Petersburg, Russia

References

  1. M. M. Otrokov, I. I. Klimovskikh, H. Bentmann et al. (Collaboration), Nature 576(19/26), 416 (2019).
  2. Y. Gong, J. Guo, J. Li et al. (Collaboration), Chin. Phys. Lett. 36, 076801 (2019).
  3. D. Zhang, M. Shi, T. Zhu, D. Xing, H. Zhang, and J. Wang, Phys. Rev. Lett. 122, 206401 (2019).
  4. J. Li, Y. Li, S. Du, Z. Wang, B.-L. Gu, and Y. Xu, Sci. Adv. 5, eaaw5685 (2019).
  5. M. M. Otrokov, I. P.Rusinov, M. Blanco-Rey, M. Ho mann, A. Yu. Vyazovskaya, S. V. Eremeev, A. Ernst, P. M. Echenique, A. Arnau, and E. V. Chulkov, Phys. Rev. Lett. 122, 107202 (2019).
  6. I. I. Klimovskikh, M. M. Otrokov, D. Estyunin et al. (Collaboration), npg Quantum Mater. 5, 54 (2020).
  7. Z. A. Jahangirli, E. H. Alizade, Z. S. Aliev, M. M. Otrokov, N. A. Ismayilova, S. N. Mammadov, I. R. Amiraslanov, N. T. Mamedov, G. S. Orudjev, M. B. Babanly, A. M. Shikin, and E. V. Chulkov, J. Vac. Sci. Technol. B 37, 062910 (2019).
  8. Z. S. Aliev, I. R. Amiraslanov, D. I. Nasonova, A. V. Shevelkov, N. A. Abdullayev, Z. A. Jahangirli, E. N. Orujlu, M. M. Otrokov, N. T. Mamedov, M. B. Babanly, and E. V. Chulkov, J. Alloys Compd. 789, 443 (2019).
  9. L. Ding, C. Hu, E. Feng, C. Jiang, I. A. Kibalin, A. Gukasov, M. F. Chi, N. Ni, and H. Cao, J. Phys. D: Appl. Phys. 54, 174003 (2021).
  10. J. Z. Wu, F. Liu, M. Sasase, K. Ienaga, Y. Obata, R. Yukawa, K. Horiba, H. Kumigashira, S. Okuma, T. Inoshita, and H. Hosono, Sci. Adv. 5, eaax9989 (2019).
  11. N. A. Abdullaev, I. R. Amiraslanov, Z. S. Aliev, Z. A. Jahangirli, I. Yu. Sklyadneva, E. G. Alizade, Y. N. Aliyeva, M. M. Otrokov, V. N. Zverev, N. T. Mamedov, and E. V. Chulkov, JETP Lett. 115, 749 (2022).
  12. F. Fei, S. Zhang, M. Zhang, S. A. Shah, F. Song, X. Wang, and B. Wang, Adv. Mater. 32, 1904593 (2019).
  13. C. Liu, Y. Wang, H. Li, Y. Wu, H. Li, Y. Wu, Y. Li, J. Li, K. He, Y. Xu, J. Zhang, and Y. Wang, Nat. Mater. 19, 522 (2020).
  14. M. Z. Shi, B. Lei, C. S. Zhu, D. H. Ma, J. H. Cui, Z. L. Sun, J. J. Ying, and X. H. Chen, Phys. Rev. B 100, 155144 (2019).
  15. J.-Q. Yan, Y. H. Liu, D. Parker, Y. Wu, A. A. Aczel, M. Matsuda, M. A. McGuire, and B. C. Sales, Phys. Rev. Materials 4, 054202 (2020).
  16. C. Hu, L. Ding, K. N. Gordon et al. (Collaboration), Sci. Adv. 6, eaba4275 (2020).
  17. I. R. Amiraslanov, Z. S. Aliev, P. A. Askerova, E. H. Alizade, Y. N. Aliyeva, N. A. Abdullayev, Z. A. Jahangirli, M. M. Otrokov, N. T. Mamedov, and E. V. Chulkov, Phys. Rev. B 106, 184108 (2022).
  18. A.Ruiz, N. P. Breznay, M. Li, R. D. McDonald, and R. J. McQueeney, Phys. Rev. B 103, 184429 (2021).
  19. J. Cai, D. Ovchinnikov, Z. Fei, M. He, T. Song, Z. Lin, C. Wang, D. Cobden, J.-H. Chu, Y.-T. Cui, C.-Z. Chang, D. Xiao, J. Yan, and X. Xu, Nat.Commun. 13, 1668 (2022).
  20. J.-Q. Yan, Q. Zhang, T. Heitmann, Z. Huang, K. Y. Chen, J.-G. Cheng, W. Wu, D. Vaknin, B. C. Sales, and R. J. McQueeney, Phys. Rev. Materials 3(6), 064202 (2019).
  21. A. Tan, V. Labrasherie, N. Kunchur, A. U. B. Wolter, J. Cornejo, J. Dufouleur, B. Bu�chner, A. Isaeva, and R. Giraud, Phys. Rev. Lett. 124, 197201 (2020).
  22. J. Shao, Y. Liu, M. Zeng et al. (Collaboration), Nano Lett. 21, 5874 (2021).
  23. A. Alfonsov, K. Mehlawat, A. Zeugner, A. Isaeva, B. Bu�chner, and V. Kataev, Phys. Rev. B 104, 195139 (2021).
  24. R. Lu, H. Sun, S. Kumar et al. (Collaboration), Phys. Rev. X 11, 011039 (2021).
  25. S. V. Eremeev, I. P.Rusinov, Yu. M. Koroteev, A. Yu. Vyazovskaya, M. Ho mann, P. M. Echenique, A. Ernst, M. M. Otrokov, and E. V. Chulkov, J. Phys. Chem. Lett. 12, 4268 (2021).
  26. M. Ahlberg, M. Marcellini, A. Taroni et al. (Collaboration), Phys. Rev. B 81, 214429 (2010).
  27. C. Yan, Y. Zhu, L. Miao et al. (Collaboration), Nano Lett. 22, 9815 (2022).
  28. A.-V. Tcakaev, B.Rubrecht, J. I. Facio et al. (Collaboration), Adv. Sci. 10, 2203239 (2023).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2023 Российская академия наук

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».