Аннотация:
Методами теории функционала плотности (ТФП) проведены расчеты электронной и спиновой структуры топологических поверхностных состояний (ТПС) для антиферромагнитных топологических изоляторов MnBi4Te7 и MnBi6Te10, состоящих из последовательности магнитных семислойных блоков (СБ) MnBi2Te4, разделенных немагнитными пятислойными блоками (ПБ) Bi2Te3. Проанализированы особенности, характерные для систем с различной терминацией поверхности (как СБ, так и ПБ) и проведено сравнение результатов теоретических расчетов с экпериментально измеренными дисперсиями электронных состояний. Показано, что при терминации поверхности магнитным СБ в структуре ТПС в точке Дирака открывается энергетическая запрещенная зона (ЭЗЗ) порядка 35–45 мэВ, подобно MnBi2Te4. При терминации поверхности немагнитным ПБ структура ТПС уже ближе к виду, характерному для Bi2Te3 с различным энергетическим сдвигом точки Дирака и формированием гибридизационных ЭЗЗ в структуре ТПС, обусловленных взаимодействием с нижележащим СБ. Проведены расчеты, показывающие возможность изменения величины ЭЗЗ в точке Дирака при вариации расстояния между блоками на поверхности без принципиального изменения электронной структуры. Приложение электрического поля перпендикулярно поверхности меняет электронную и спиновую структуру ТПС и может модулировать величину ЭЗЗ в точке Дирака в зависимости от напряженности и знака приложенного поля, что может быть использовано для практических приложений.
Образец цитирования:
А. М. Шикин, Н. Л. Зайцев, А. В. Тарасов, Т. П. Макарова, Д. А. Глазкова, Д. А. Естюнин, И. И. Климовских, “Электронная и спиновая структура топологических поверхностных состояний MnBi4Te7 и MnBi6Te10 и их модификация приложенным электрическим полем”, Письма в ЖЭТФ, 116:8 (2022), 544–555; JETP Letters, 116:8 (2022), 556–566
D. A. Glazkova, D. A. Estyunin, A. S. Tarasov, N. N. Kosyrev, V. A. Komarov, G. S. Patrin, V. A. Golyashov, O. E. Tereshchenko, K. A. Kokh, A. V. Koroleva, A. M. Shikin, Crystallogr. Rep., 69:1 (2024), 79
Д. А. Глазкова, Д. А. Естюнин, А. С. Тарасов, Н. Н. Косырев, В. А. Комаров, Г. С. Патрин, В. А. Голяшов, О. Е. Терещенко, К. А. Кох, А. В. Королёва, А. М. Шикин, Kristallografiâ, 69:1 (2024), 105
Т. П. Естюнина, А. В. Тарасов, А. В. Ерыженков, Д. А. Естюнин, А. М. Шикин, Письма в ЖЭТФ, 119:6 (2024), 439–445; T. P. Estyunina, A. V. Tarasov, A. V. Eryzhenkov, D. A. Estyunin, A. M. Shikin, JETP Letters, 119:6 (2024), 451–457
Tatiana P. Estyunina, Alexander M. Shikin, Dmitry A. Estyunin, Alexander V. Eryzhenkov, Ilya I. Klimovskikh, Kirill A. Bokai, Vladimir A. Golyashov, Konstantin A. Kokh, Oleg E. Tereshchenko, Shiv Kumar, Kenya Shimada, Artem V. Tarasov, Nanomaterials, 13:14 (2023), 2151
В. В. Глушков, В. С. Журкин, А. Д. Божко, О. Е. Кудрявцев, Б. В. Андрюшечкин, Н. С. Комаров, В. В. Воронов, Н. Ю. Шицевалова, В. Б. Филипов, Письма в ЖЭТФ, 116:11 (2022), 770–776; V. V. Glushkov, V. S. Zhurkin, A. D. Bozhko, O. E. Kudryavtsev, B. V. Andryushechkin, N. S. Komarov, V. V. Voronov, N. Yu. Shitsevalova, V. B. Filipov, JETP Letters, 116:11 (2022), 791–797
Д. А. Глазкова, Д. А. Естюнин, И. И. Климовских, А. А. Рыбкина, И. А. Головчанский, О. Е. Терещенко, К. А. Кох, И. В. Щетинин, В. А. Голяшов, А. М. Шикин, Письма в ЖЭТФ, 116:11 (2022), 793–800; D. A. Glazkova, D. A. Estyunin, I. I. Klimovskikh, A. A. Rybkina, I. A. Golovchanskiy, O. E. Tereshchenko, K. A. Kokh, I. V. Shchetinin, V. A. Golyashov, A. M. Shikin, JETP Letters, 116:11 (2022), 817–824
Цитирование в формате AMSBIB
Обратная связь: