남과대 토폴로지 양자물태 실험/이론 공견 분대는 중요한 연구 진전을 이루었다.

는 최근 남방과학기술대 양자과학 공학연구원 부연구원 진조우 과제팀, 물리학과 부교수 류기항과제팀, 물리학과 부교수 유창과제팀 공동 연구를 통해' 반자성 토폴로지 절연체' 라는 참신한 물태를 발견했다. 관련 작업은' half-magnetic topological insulator with magnetization induced dirac gap at selected surface' 라는 제목으로 최고급 물리학 저널 X》( Physical Review X' 에 게재됐다 < P > 최근 몇 년 동안 고온의 양자 이상 홀 효과를 얻을 수 있는 자성 토폴로지 절연체를 찾는 것은 응축 물리 연구의 중요한 방향이다. 자기 토폴로지 절연체는 특정 자기 구조의 토폴로지 절연체에 대해 "양자 비정상 홀 효과" 와 "축 하위 절연 상태" 를 나타낼 수 있는 새로운 양자 상태입니다. 양자 이상 홀 효과는 홀 효과 가문의 중요한 멤버이며, 본징의 양자화 홀전도를 가지고 있으며, 그에 상응하는 재료를 진절연체라고 한다. 그것의 체태는 절연되어 있고, 양자화전도율은 변두리 상태의 전도전자에서 나오는데, 이 전자채널은 소산되지 않아 저전력 전자장치를 설계하는 데 사용할 수 있다. 축 절연체는 홀전도와 세로 전도가 모두 인 특정 표면의 절연 동작을 가지고 있으며, 반정수 표면 양자 이상 홀 효과와 토폴로지 자기 효과가 있습니다. 그러나 적절한 재료가 부족하기 때문에 샤프트 절연체는 홀 컨덕턴스 플랫폼을 통해서만 간접적으로 제공됩니다. 반정수 양자 이상 홀 효과를 관찰할 수 있는 재질을 찾을 수 있다면 샤프트 절연체의 직관적인 증거를 제공할 수 있습니다.

218 년 이후 내재된 반자석 토폴로지 절연체 MnBi2Te4 및 MnBi2Te4-(Bi2Te3)n 제품군은 자성 토폴로지 재료 연구에 대한 새로운 아이디어를 제공했다. 그러나 ARPES (angle-resolved photoemission spectroscopy) 밴드 측정을 통해 MnBi2Te4, MnBi4Te7 및 MNBI 6te1 (n = 이 가운데 MnBi2Te4 무능한 표면상태는 먼저 남과대물리학과 부교수 유창, 유기항공, 양자과학 및 공학연구원 부연구원 진조우팀이 공동 연구한 결과, Physical Review X [Yu-Jie Haoet Al., Phys.REV.X] 에 발표됐다. 이로 인해 샤프트 절연체와 양자 이상 홀 효과의 실현이 어려워졌습니다. 현재 과학자들은 이미 ARPES 를 통해 다른 자성 토폴로지 재료에서 에너지 틈새가 열리는 현상을 관찰했지만, 에너지 틈 열기와 자기와의 연관은 확인되지 않았다. < P > 양자과학공학연구원 부연구원 진조우, 물리학과 부교수 류치항과 물리학과 부교수 유창연구팀은 MnBi2Te4 와 Bi2Te3 이질결을 추가로 구축함으로써 자석형 토폴로지 절연체인 MnBi8Te13 을 실현해 MnBi2Te4 층의 토폴로지와 자성을 유지했으며, 낮은 고집적 자기장과 이질적 구조를 갖추고 있다. 고해상도 레이저 ARPES 의 온도 변화 테스트를 통해 MnBi8Te13 표면 상태가 자석상에서 에너지 틈새를 열고 온도가 낮아짐에 따라 에너지 간격이 증가하고 상자자상이 닫히는 것을 관찰했다. 자성 토폴로지 절연체에서 자기 조절 에너지 틈새가 열리고 닫히는 현상을 실험적으로 관찰한 것은 이번이 처음이다 (그림 1). < P > 그림 1 MnBi8Te13 의 자성 표면, MnBi2Te4 층의 디락콘 (Dirac cone) 밴드 ("X" 형 밴드) 는 자석상에서 에너지 틈새를 열고 온도에 따라 크기가 변하는 < P > MnBi8Te13 의 특수한 초격자 구조로 인해 이것은 축 절연체에 직접적인 증거를 제공할 뿐만 아니라 새로운 양자 상태를 실현할 수도 있다. < P > 그림 2 는 대칭 및 비대칭 구조의 MnBi8Te13 초격자 박막에서 정수 양자 이상 홀 효과와 반정수 양자 이상 홀 효과 < P > 를 각각 구현해 심사위원들의 높은 평가를 받았다. 흥미롭고 중요한 발견 (this is an interesting and potentially important observation) 으로 간주되고 PRX (I strongly recommend publishing this article) 에 게시하는 것이 좋습니다 물리학과 류창과제팀 연구조교수 루서아, 류기항과제팀 연구조교수 손홍이, 진조우과제팀 박사생 왕연과 일본 히로시마 동시방사센터 속선 과학자 Shiv Kumar 가 본문 * * * 과 제 1 저자다. 진조우, 유기항공, 유창, 일본 히로시마 싱크로율 방사선센터 속선 과학자 Eike F. Schwier 가 이 글의 통신저자이다. 남방과학기술대학교 양자과학과 공학연구원과 물리학과는 문장 제 1 단위이다. 이 글은 남과대양자연구원과 물리학과, 일본 히로시마 싱크로트론 방사광연구소, 남방과학기술대-광동성 계산과학과 신소재 디자인 중점 실험실 단위와 합작하여 완성되었다. < P > 이 과제의 전개와 완성은 국가자연과학기금, 선전시 고등전문기금, 광동성 혁신창업팀, 국가중점 연구개발계획, 선전시과창위 중점 프로젝트, 광동성 중점 실험실, 남과대 초산센터의 지지를 받았다.

원본 링크: https://journals.aps.org/prx/abstract/1.113/physrevx.11.1139