中国人民大学，最新Nature子刊！

第一作者：Yaoxin Li, Yongchao Wang, Zichen Lian

通讯作者：刘畅

通讯单位：中国人民大学

论文速览

范德华反铁磁拓扑绝缘体MnBi₂Te₄是探索层依赖磁性和拓扑态物质的理想平台。最近观察到的磁性和输运性质之间的差异引起了关于MnBi₂Te₄基态拓扑性质的争议。

在本文中，研究团队展示了制备过程可以在几层MnBi₂Te₄中诱导不匹配的偶奇层依赖的磁输运。对6层和7层MnBi₂Te₄的磁输运性质进行了全面研究，并揭示了无论是偶数层还是奇数层设备都可以在零磁场下显示零霍尔平台现象。

重要的是，通过对200多个MnBi₂Te₄片的光学对比度进行统计调查，发现奇数层设备中的零霍尔平台起源于制备过程中有效厚度的减少，这是以前对2D材料研究中很少注意到的因素。研究发现不仅为关于MnBi₂Te₄中偶奇层依赖磁输运差异的争议提供了解释，而且突出了2D材料设备制备和表征中的关键问题。

图文导读

图1：展示了多层MnBi₂Te₄晶体结构和基本的厚度校准。通过光学图像、原子力显微镜和扫描超导量子干涉装置（SQUID）确定了片材的厚度，并观察到随着厚度的增加，光学对比度（Oc）从负变正。

图2：展示了6层和7层MnBi₂Te₄设备在不同栅极电压（Vg）下的零霍尔平台的演变。6层设备在宽Vg范围内显示出零霍尔平台，而7层设备仅在特定Vg下出现。

图3：展示了6层和7层MnBi₂Te₄设备的Vg依赖性输运性质和光学图像。7层设备在制备后Oc显著降低，表明厚度可能减少了1层。

图4：对200多个MnBi2Te4片进行了光学性质的统计调查，并分析了制备过程对电荷输运的影响。发现PMMA与MnBi2Te4表面的接触对Oc的降低起着关键作用。

总结展望

本研究通过对MnBi₂Te₄的制备过程和磁输运性质的系统研究，揭示了制备过程对2D材料设备性能的重要影响。研究发现，制备过程中的电子束光刻（EBL）方法可以导致MnBi₂Te₄的有效厚度减少，从而改变了其磁输运特性。特别是，奇数层设备中观察到的零霍尔平台现象，是由于制备过程中有效厚度的减少所致。

此外，通过统计分析200多个MnBi₂Te₄片的光学对比度变化，进一步证实了制备过程对材料性能的影响。这些发现对于理解和改进2D材料的制备工艺具有重要意义，为实现高质量的MnBi2Te4设备提供了新的视角，有助于推动拓扑量子现象的探索和应用。

文献信息

标题：Fabrication-induced even-odd discrepancy of magnetotransport in few-layer MnBi2Te4

期刊：Nature Communications

原创文章，作者：计算搬砖工程师，如若转载，请注明来源华算科技，注明出处：https://www.v-suan.com/index.php/2024/04/23/e8fd0d202b/