Взаимосвязь магнетизма и топологии в MnBi2Te4

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

При учете структуры трехслойки Te-Mn-Te, входящей в слоевую последовательность Te-Bi-Te-Mn-Te-Bi-Te ван-дер-ваальсовcкого монокристалла MnBi2Te4, эффектов кристаллического поля, спин-орбитального взаимодействия и процессов ковалентного смешивания электронных состояний ионов Mn2+ с электронными состояниями ионов Te2– в режиме сильных электронных корреляций проанализирована зависимость топологии спектра фермиевских возбуждений от магнитного состояния системы. В ферромагнитной фазе, возникающей благодаря кинематическому взаимодействию фермионов Хаббарда, число Черна равно 1, что соответствует нетривиальной топологии энергетической структуры трехслойки Te-Mn-Te. В парамагнитной фазе число Черна равно нулю и топология тривиальна. Для построенных спин-орбиталей магнитные моменты ионов Mn2+ ориентированы перпендикулярно слоям. При этом магнитные моменты Mn2+ из ближайших слоев по механизму Андерсона упорядочены антиферромагнитно.

Об авторах

В. В. Вальков

Институт физики им. Л. В. Киренского, Федеральный исследовательский центр “Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук”

Email: vvv@iph.krasn.ru
660036, Красноярск, Россия

А. О. Злотников

Институт физики им. Л. В. Киренского, Федеральный исследовательский центр “Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук”

Email: vvv@iph.krasn.ru
660036, Красноярск, Россия

А. Гамов

Институт физики им. Л. В. Киренского, Федеральный исследовательский центр “Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук”

Автор, ответственный за переписку.
Email: vvv@iph.krasn.ru
660036, Красноярск, Россия

Список литературы

  1. R. Yu, W. Zhang, H.-J. Zhang, S.-C. Zhang, X. Dai, and Z. Fang, Science 329, 61 (2010).
  2. X.-L. Qi and S.-C. Zhang, Rev. Mod. Phys. 83, 1057 (2011).
  3. C.-Z. Chang, J. Zhang, X. Feng et al. (Collaboration), Science 340, 167 (2013).
  4. D. Zhang, M. Shi, T. Zhu, D. Xing, H. Zhang, and J. Wang, Phys. Rev. Lett. 122, 206401 (2019).
  5. M. M. Otrokov, I. I. Klimovskikh, H. Bentmann et al. (Collaboration), Nature 576, 416 (2019).
  6. J. Li, Y. Li, S. Du, Z. Wang, B.-L. Gu, S.-C. Zhang, K. He, W. Duan, and Y. Xu, Sci. Adv. 5, eaaw5685 (2019).
  7. Y. Gong, J. Guo, J. Li et al. (Collaboration), Chinese Phys. Lett. 36, 076801 (2019).
  8. R. S. K. Mong, A. M. Essin, and J. E. Moore, Phys. Rev. B 81, 245209 (2010).
  9. D. S. Lee, T.-H. Kim, C.-H. Park, C.-Y. Chung, Y. S. Lim, W.-S. Seo, and H.-H. Park, CrystEngComm 15, 5532 (2013).
  10. Y. Li, Z. Jiang, J. Li, S. Xu, and W. Duan, Phys. Rev. B 100, 134438 (2019).
  11. B. Li, J.-Q. Yan, D. M. Pajerowski, E. Gordon, A.-M. Nedi, Y. Sizyuk, L. Ke, P. P. Orth, D. Vaknin, and R. J. McQueeney, Phys. Rev. Lett. 124, 167204 (2020).
  12. H.-P. Sun, C. M. Wang, S.-B. Zhang, R. Chen, Y. Zhao, C. Liu, Q. Liu, C. Chen, H.-Z. Lu, and X. C. Xie, Phys. Rev. B 102, 241406 (2020).
  13. 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).
  14. А. М. Шикин, Д. А. Естюнин, Д. А. Глазкова, С. О. Фильнов, И. И. Климовских, Письма в ЖЭТФ 115, 241 (2022).
  15. С. А. Альтшулер, Б. М. Козырев, Электронный парамагнитный резонанс соединений элементов переходных групп, Наука, М. (1972).
  16. K. W. H. Stewens, Proc. Phys. Soc. A 65, 209 (1952).
  17. К. Бальхаузен, Введение в теорию поля лигандов, Мир, М. (1964).
  18. J. Hubbard, Proc. Roy. Soc. A 276, 238 (1963).
  19. B. A. Bernevig, T. L. Hughes, and S.-C. Zhang, Science 314, 1757 (2006).
  20. X. Dang, J. D. Burton, A. Kalitsov, J. P. Velev, and E. Y. Tsymbal, Phys. Rev. B. 90, 155307 (2014).
  21. В. В. Вальков, Письма в ЖЭТФ 111, 772 (2020).
  22. В. В. Вальков, Письма в ЖЭТФ 114, 812 (2021).
  23. J. Hubbard, Proc. R. Soc. A 285, 542 (1965).
  24. Р. О. Зайцев, ЖЭТФ 68, 207 (1975).
  25. Р. О. Зайцев, ЖЭТФ 70, 1100 (1976).
  26. Y. Nagaoka, Phys. Rev. 147, 392 (1966).
  27. Ю. А. Изюмов, УФН 161(11), 1 (1991).
  28. Ю. А. Изюмов, УФН 165, 403 (1995).
  29. Ю. А. Изюмов, УФН 167, 465 (1997).
  30. Н. Н. Боголюбов, Изв. Ан. СССР. Сер. физ. VI(1), 77 (1947).
  31. Д. Н. Зубарев Неравновесная статистическая термодинамика, Наука, М. (1971).
  32. R. Zwanzig, Phys. Rev. 124, 983 (1961).
  33. H. Mori, Prog. Theor. Phys. 33, 423 (1965).
  34. D. J. Thouless, M. Kohmoto, M. P. Nightingale, and M. den Nijs, Phys. Rev. Lett. 49, 405 (1982).
  35. J. K. Asboth, L. Oroszlany, and A. Palyi, A Short Course on Topological Insulators, The Series Lecture Notes in Physics, Springer, Heidelberg (2016), v. 919.
  36. В. В. Вальков, В. А. Мицкан, А. О. Злотников, М. С. Шустин, С. В. Аксенов, Письма в ЖЭТФ 110, 126 (2019).
  37. Р. О. Зайцев, ЖЭТФ 123, 325 (2003).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2023

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».