Growth, characterization, and Chern insulator state in MnBi2Te4 via the chemical vapor transport method

材料科学 凝聚态物理 拓扑绝缘体 反铁磁性 霍尔效应 电导 表征(材料科学) 费米能级 结晶学 物理 电阻率和电导率 纳米技术 电子 化学 量子力学
作者
Chaowei Hu,Anyuan Gao,Bryan S. Berggren,Hong Li,R. Kurleto,Dushyant Narayan,Ilija Zeljkovic,Dan Dessau,Su‐Yang Xu,Ni Ni
出处
期刊:Physical Review Materials [American Physical Society]
卷期号:5 (12) 被引量:30
标识
DOI:10.1103/physrevmaterials.5.124206
摘要

As the first intrinsic antiferromagnetic topological insulator, ${\mathrm{MnBi}}_{2}{\mathrm{Te}}_{4}$ has provided a platform to investigate the interplay of band topology and magnetism as well as the emergent phenomena arising from such an interplay. Here we report the chemical-vapor-transport (CVT) growth and characterization of ${\mathrm{MnBi}}_{2}{\mathrm{Te}}_{4}$, as well as the observation of the field-induced quantized Hall conductance in 6-layer devices. Through comparative studies between our CVT-grown and flux-grown ${\mathrm{MnBi}}_{2}{\mathrm{Te}}_{4}$ via magnetic, transport, scanning tunneling microscopy, and angle-resolved photoemission spectroscopy measurements, we find that CVT-grown ${\mathrm{MnBi}}_{2}{\mathrm{Te}}_{4}$ is marked with higher Mn occupancy on the Mn site, slightly higher ${\mathrm{Mn}}_{\mathrm{Bi}}$ antisites, smaller carrier concentration, and a Fermi level closer to the Dirac point. Furthermore, a 6-layer device made from the CVT-grown sample shows by far the highest mobility of 2500 ${\mathrm{cm}}^{2}\phantom{\rule{0.16em}{0ex}}\mathrm{V}\phantom{\rule{0.16em}{0ex}}\mathrm{s}$ in ${\mathrm{MnBi}}_{2}{\mathrm{Te}}_{4}$ devices with the quantized Hall conductance appearing at 1.8 K and 8 T. Our study provides a route to obtain high-quality single crystals of ${\mathrm{MnBi}}_{2}{\mathrm{Te}}_{4}$ that are promising to make superior devices and realize emergent phenomena, such as the layer Hall effect and quantized anomalous Hall effect, etc.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
SCI完成签到 ,获得积分10
刚刚
无尽夏完成签到,获得积分10
1秒前
Yihua发布了新的文献求助10
1秒前
秦善学发布了新的文献求助10
1秒前
Linyi完成签到,获得积分10
1秒前
惊鸿发布了新的文献求助10
2秒前
Cookie发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
4秒前
希望天下0贩的0的应助被菌酱采纳,获得10
4秒前
nature预备军完成签到 ,获得积分10
4秒前
贪玩的秋柔的应助被年糕采纳,获得10
4秒前
5秒前
yy完成签到,获得积分10
5秒前
爆米花的应助被hujiajun采纳,获得10
5秒前
windy发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
daomaihu发布了新的文献求助100
6秒前
轻松悒完成签到 ,获得积分10
7秒前
卓头OvQ完成签到,获得积分10
7秒前
科研通AI6.2的应助被漂亮采白采纳,获得10
8秒前
9秒前
卓头OvQ发布了新的文献求助10
9秒前
Hello的应助被adeno采纳,获得10
9秒前
潇洒的梦安完成签到,获得积分20
9秒前
11秒前
科研通AI6.4的应助被zjtttt采纳,获得10
11秒前
HongYanCui发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
13秒前
小蚊子完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
跳跃的涵梅完成签到,获得积分20
13秒前
阿超完成签到 ,获得积分10
13秒前
顾矜的应助被谭代涛采纳,获得10
14秒前
pikapom完成签到,获得积分10
17秒前
Nole的应助被秦善学采纳,获得10
17秒前
17秒前
19秒前
Skyline完成签到,获得积分10
21秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Rosenblum, Global Change Biology 800
自動車の空力技術 800
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Issues in Task-Based Language Teaching 500
Geschichtliche Grundbegriffe (GGB), Band 5: Pro–Soz 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 化学工程 工程类 有机化学 物理 复合材料 生物化学 内科学 细胞生物学 基因 遗传学 免疫学 冶金 光电子学 癌症研究
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7789839
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9327415
关于积分的说明 20417860
捐赠科研通 7379289
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3322895
关于科研通互助平台的介绍 2470788
邀请新用户注册赠送积分活动 2339767