【摘要】 研究表明：在掺杂相同的Cr、V浓度下，V掺杂的Sb2Te3的居里温度要比Cr掺杂的大很多，基本上是Cr掺杂的二倍，且V掺杂的Sb2Te3有更高的矫顽场，更大的饱和磁化强度和更低的载流子浓度。

研究表明：在掺杂相同的Cr、V浓度下，V掺杂的Sb2Te3的居里温度要比Cr掺杂的大很多，基本上是Cr掺杂的二倍，且V掺杂的Sb2Te3有更高的矫顽场，更大的饱和磁化强度和更低的载流子浓度。在没有任何外部磁场驱动的环境中，自驱动磁化可以在V掺杂的Sb2Te3中实现。

子反常霍尔效应在零磁场下具有手性边缘通道，可以传导自旋极化电流而不耗散。

虽然有很多磁掺杂的拓扑绝缘层被MBE制备和报道出具有量子反常霍尔效应，但是由于旋转孪晶的存在，导致生长的样品存在一定的粗糙度，因此样品的厚度无法被准确确定，制备出的层状样品是2D还是3D的磁性拓扑绝缘体无法被清楚的界定。用来解释量子反常霍尔效应的机制在2D系统和3D系统是不同的，在3D拓扑绝缘体表面上，量子反常霍尔效应与表征3D拓扑绝缘体体态的电动力响应的轴子有联系，表面态表现出量子反常霍尔效应的3D拓扑绝缘体因此可以视为轴子绝缘体。

与Cr掺杂的拓扑绝缘体一样，V掺杂的拓扑绝缘体实现量子反常霍尔效应的温度也被限制在100 mK以下，超低的温度限制了对量子反常霍尔效应的研究。通过对磁原子掺杂的(Bi, Sb)2Te3拓扑绝缘体薄膜进行的研究都表示体系中存在非常不均匀的铁磁性，这可能是造成量子反常霍尔效应低温的原因。合金化可用来改善铁磁金属的性能，稀磁性半导体(DMSs)的共掺杂可以促进这些系统中的铁磁耦合。之后，理论预言在Sb2Te3拓扑绝缘体中，V和I共掺杂可以用来增加量子反常霍尔效应的量子化温度，V掺杂可以提供稳定的铁磁有序，但V单独掺杂会使费米能级进入价带，并缩小体隙，共I掺杂可以恢复拓扑绝缘体系的绝缘性质和固有体能隙。

 

  • 张颖, 胡国静, 向斌. 量子反常霍尔效应研究进展[J]. 低温物理学报, 2021, 43(2):20.
  • stheyeckBozenocSchumache ,G.Kaczewsk.K.Brunner,C.Gould,H.Buhmann,L.W.Molenkamp.Cryst.GrowthDes.,12(2012),1913.
  • Wilczek,Phys.Rev.Lett,58 (1987),1799.
  • N.Andriotis,M.Menon,Phys.Rev.B,87(2013),155309.

 

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