Электронная структура магнитных топологических изоляторов серии Mn(Bi1-xSbx) 2Te4 при изменении концентрации атомов Sb
Д. А. Глазковаa, Д. А. Естюнинa, И. И. Климовскихa,b, Т. П. Макароваa, О. Е. Терещенкоc, d, e, К. А. Кохe, f, g, В. А. Голяшовc, d, e, А. В. Королеваa, А. М. Шикинa
aСанкт-Петербургский государственный университет, 198504 С.-Петербург, Россия
bНациональный исследовательский технологический институт МИСиС, 119049 Москва, Россия
cИнститут физики полупроводников им. А. В. Ржанова Сибирского отделения РАН, 630090 Новосибирск, Россия
dЦКП "СКИФ", Институт катализа им. Г. К. Борескова Сибирского отделения РАН, 630559 Кольцово, Россия
eНовосибирский государственный университет, 630090 Новосибирск, Россия
fИнститут геологии и минералогии им. В. С. Соболева Сибирского отделения РАН, 630090 Новосибирск, Россия
gКемеровский государственный университет, 650000 Кемерово, Россия
Abstract
Собственный магнитный топологический изолятор MnBi2Te4
представляет собой многообещающую платформу для реализации квантового
аномального эффекта Холла при повышенных температурах и других уникальных
топологических эффектов. Однако для этого запрещенная зона в точке
Дирака должна располагаться на уровне Ферми. Одним из широко используемых
способов сдвига точки Дирака в область уровня Ферми является частичное
замещение атомов Bi атомами Sb. В данной работе представлены результаты
исследований электронной структуры остовных уровней и валентной зоны для
соединений Mn(Bi1-xSbx)2Te4 при изменении концентрации (x)
атомов Sb (от 0 до 1). Показано, что с увеличением концентрации атомов Sb
точка Дирака сдвигается в сторону уровня Ферми с локализацией на уровне
Ферми при . При этом наблюдается "жесткий" сдвиг валентной
зоны, включая уровень Mn 3d, без видимых изменений структуры
валентной и зоны проводимости. Концентрационная зависимость сдвига точки
Дирака аппроксимируется корневой функцией, что соответствует линейному
возрастанию плотности носителей заряда.