Er掺杂MnBi2Te4晶体生长及其微结构研究

作者：欧鑫林; 王进; 赵可^*

来源：人工晶体学报, 2023, 52(09): 1635-1640.

DOI：10.16553/j.cnki.issn1000-985x.20230613.003

• MnBi2Te4
• 反铁磁拓扑绝缘体
• Er掺杂
• 结晶性
• 磁性
• 声子振动模式

MnBi2Te4是首次被发现的一种本征磁性拓扑绝缘体，具有重要的研究意义。本文通过在MnBi2Te4晶体中进行稀土元素掺杂，合成了Er掺杂MnBi2Te4晶体，Er原子进入晶格并取代Mn位。在晶体制备过程中，考虑到目前晶体制备工艺周期较长，生成物存在Bi2Te3助熔剂等杂质的问题，对晶体制备工艺进行了优化探索。XRD测试结果表明，利用改进工艺制备的Er掺杂MnBi2Te4晶体结晶性能良好，不含杂质相。磁电输运测量结果显示，少量Er掺杂MnBi2Te4晶体的磁性增强，掺杂样品在25.2 K发生反铁磁相变。使用原子力显微镜对Er掺杂MnBi2Te4晶体层间距进行了研究，发现层间距为单层MnBi2Te4的整数倍。通过拉曼测试研究了Er掺杂MnBi2Te4晶体声子振动模式，结果表明，Er掺杂是调节MnBi2Te4磁性的一种可行方法。

• 单位
  西南交通大学