Quantum corrections crossover and ferromagnetism in magnetic topological insulators.
Quantum corrections crossover and ferromagnetism in magnetic topological insulators.
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DOI：
10.1038/srep02391
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发表时间：
2013
影响因子：
4.6
通讯作者：
Xiu, Faxian
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Bao, Lihong;Wang, Weiyi;Meyer, Nicholas;Liu, Yanwen;Zhang, Cheng;Wang, Kai;Ai, Ping;Xiu, Faxian
揭示拓扑绝缘体（TI）的新兴奇异态对未来量子计算应用的依赖于打破时间反演对称性和打开表面能隙。在这里，我们报告的Bi2Te3 TI薄膜中存在不同的Cr掺杂剂的传输响应。通过跟踪在低掺杂制度的磁导（MC），我们观察到一个渐进的交叉从弱反本地化（WAL）弱本地化（WL）作为Cr浓度的增加。然而，在高掺杂制度中，增加Cr浓度产生单调增强的异常霍尔效应（AHE），伴随着增加的载流子密度。我们的研究结果表明，在磁性TI中操纵体铁磁性和量子输运的可能性，从而为实验实现自旋电子学应用所需的奇异量子态提供了另一种方法。
Revelation of emerging exotic states of topological insulators (TIs) for future quantum computing applications relies on breaking time-reversal symmetry and opening a surface energy gap. Here, we report on the transport response of Bi2Te3 TI thin films in the presence of varying Cr dopants. By tracking the magnetoconductance (MC) in a low doping regime we observed a progressive crossover from weak antilocalization (WAL) to weak localization (WL) as the Cr concentration increases. In a high doping regime, however, increasing Cr concentration yields a monotonically enhanced anomalous Hall effect (AHE) accompanied by an increasing carrier density. Our results demonstrate a possibility of manipulating bulk ferromagnetism and quantum transport in magnetic TI, thus providing an alternative way for experimentally realizing exotic quantum states required by spintronic applications.
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