与磁性绝缘体（MI）界面连接的拓扑绝缘体（TI）具有异常霍尔效应（AHE），量子AHE和拓扑霍尔效应（THE）。然而，最近的研究表明，TI / MI异质结构中共存的磁相可能导致与THE相似的AHE相关反应，但实际上并非如此。近日，科罗拉多州立大学Mingzhong Wu等研究发现TI / MI结构中的真实THE只有一个磁相。

本文要点：

1）作者构建了TI Bi₂Se₃薄膜生长在MI BaFe₁₂O₁₉薄膜上的双层TI / MI异质结构。研究表明，该结构在T = 2–3 K的温度范围内显示THE，而在T = 80–300 K时显示AHE。在T = 3–80 K，这两种效应共存，但显示出相反的温度依赖性。

2）对照测量，计算和模拟研究均表明，观察到的THE来自斯格明子，而不是两个AHE响应的共存。

3）斯格明子的形成由于在界面处发生了Dzyaloshinskii-Moriya相互作用（DMI）；DMI强度的估计值大大高于基于重金属的系统。

Peng Li, et al. Topological Hall Effect in a Topological Insulator Interfaced with a Magnetic Insulator. Nano Lett., 2020

DOI: 10.1021/acs.nanolett.0c03195

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.0c03195