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

通訊作者：劉暢

通訊單位：中國人民大學

論文速覽

范德華反鐵磁拓撲絕緣體MnBi₂Te₄是探索層依賴磁性和拓撲態物質的理想平臺。最近觀察到的磁性和輸運性質之間的差異引起了關于MnBi₂Te₄基態拓撲性質的爭議。

在本文中，研究團隊展示了制備過程可以在幾層MnBi₂Te₄中誘導不匹配的偶奇層依賴的磁輸運。對6層和7層MnBi₂Te₄的磁輸運性質進行了全面研究，并揭示了無論是偶數層還是奇數層設備都可以在零磁場下顯示零霍爾平臺現象。

重要的是，通過對200多個MnBi₂Te₄片的光學對比度進行統計調查，發現奇數層設備中的零霍爾平臺起源于制備過程中有效厚度的減少，這是以前對2D材料研究中很少注意到的因素。研究發現不僅為關于MnBi₂Te₄中偶奇層依賴磁輸運差異的爭議提供了解釋，而且突出了2D材料設備制備和表征中的關鍵問題。

圖文導讀

圖1：展示了多層MnBi₂Te₄晶體結構和基本的厚度校準。通過光學圖像、原子力顯微鏡和掃描超導量子干涉裝置（SQUID）確定了片材的厚度，并觀察到隨著厚度的增加，光學對比度（Oc）從負變正。

圖2：展示了6層和7層MnBi₂Te₄設備在不同柵極電壓（Vg）下的零霍爾平臺的演變。6層設備在寬Vg范圍內顯示出零霍爾平臺，而7層設備僅在特定Vg下出現。

圖3：展示了6層和7層MnBi₂Te₄設備的Vg依賴性輸運性質和光學圖像。7層設備在制備后Oc顯著降低，表明厚度可能減少了1層。

圖4：對200多個MnBi2Te4片進行了光學性質的統計調查，并分析了制備過程對電荷輸運的影響。發現PMMA與MnBi2Te4表面的接觸對Oc的降低起著關鍵作用。

總結展望

本研究通過對MnBi₂Te₄的制備過程和磁輸運性質的系統研究，揭示了制備過程對2D材料設備性能的重要影響。研究發現，制備過程中的電子束光刻（EBL）方法可以導致MnBi₂Te₄的有效厚度減少，從而改變了其磁輸運特性。特別是，奇數層設備中觀察到的零霍爾平臺現象，是由于制備過程中有效厚度的減少所致。

此外，通過統計分析200多個MnBi₂Te₄片的光學對比度變化，進一步證實了制備過程對材料性能的影響。這些發現對于理解和改進2D材料的制備工藝具有重要意義，為實現高質量的MnBi2Te4設備提供了新的視角，有助于推動拓撲量子現象的探索和應用。

文獻信息

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

期刊：Nature Communications

原創文章，作者：計算搬磚工程師，如若轉載，請注明來源華算科技，注明出處：http://m.zzhhcy.com/index.php/2024/04/23/e8fd0d202b/

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