本征磁性拓扑绝缘体 MnBi₂Te₄ 的超薄膜表现出特殊的量子特性，例如量子反常霍尔效应和轴子绝缘体状态。近日，清华大学Lexian Yang，Yulin Chen等系统地研究了 MnBi₂Te₄ 薄膜电子结构的演变。

本文要点：                       

1）随着薄膜厚度的增加，电子结构从具有大能隙的绝缘体类型变为具有能隙内拓扑表面态的类型，然而，这仍然与体相材料形成鲜明对比。

2）通过碱金属原子的表面掺杂，逐渐出现 Rashba 分裂带并与拓扑表面态杂化，这不仅解释了体相和薄膜 MnBi₂Te₄ 的电子结构之间令人费解的差异，而且为建立 Rashba铁磁体（对（量子）反常霍尔效应非常重要）提供了一个有趣的平台。

该工作为理解和设计 MnBi₂Te₄ 薄膜的有趣量子特性提供了重要的见解。

Runzhe Xu, et al. Evolution of the Electronic Structure of Ultrathin MnBi₂Te₄ Films. Nano Lett., 2022

DOI: 10.1021/acs.nanolett.2c02034

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.2c02034