ИСТИНА

Магнитные топологические изоляторы представляют собой недавно открытый класс материалов, обладающих запрещённой зоной в объеме, а на границе с тривиальным диэлектриком – металлическими состояниями. Такие объекты проявляют ряд интересных эффектов, наиболее важным из которых является квантовый аномальный эффект Холла. Впервые его наблюдали в 2013 году для (Bi,Sb)2Te3 легированных Cr и V при крайне низких температурах (50 мК - 1 К). Так, квантовый аномальный эффект Холла (QAH, КАЭХ) возникает в топологических изоляторах с магнитным упорядочением, а недавние исследования продемонстрировали, что в монокристаллах MnBi2Te4 (TN = 24–25 К) и MnBi4Te7 (TN = 12,5 K) при температурах ниже температуры Нееля в топологических состояниях поверхности возникает запрещённая зона. [1,2] Предсказано, что для таких веществ на одномерных краях поверхности будут существовать хиральные фермионы майорановского типа на которых основана концепция топологического квантового кубита. Модифицированным методом Бриджмена был получен монокристалл топологического магнитного изолятора Mn0,06(Bi0,7Sb0,3)2Te3. Состав кристалла был определён методом РФС и уточнен методом РФЭС. Данное вещество принадлежит структурному типу тетрадимита (Bi2Te2S, пр. гр. R m), однако, наличие марганца в структуре модифицирует структуру. По данным HAADF-STEM и STEM-EDX картирования, структура представляет собой матрицу пятислойных пакетов (QL) (Bi,Sb)2Te3, в которую в произвольном порядке встроен семислойный блок (SL) Mn(Bi,Sb)2Te4, в котором марганец занимает преимущественно центральный атомный слой (рис.1). Состав кристалла может быть представлен как Mn(Bi,Sb)2Te4 • 21(Bi,Sb)2Te3. В зонной структуре поверхности (0001) Mn0,06(Bi0,7Sb0,3)2Te3 наблюдаются три ветви состояний, имеющих дираковский закон дисперсии (рис. 2). Три конуса Дирака, наблюдаемых в эксперименте связаны с несколькими возможными вариантами терминирования поверхности скола кристалла – QLQL, SLQL, QLSL и SLSL, причём последний вариант является статистически редким. Предположительно, нижний конус относится к поверхности QLQL, средний к QLSL, а верхний к SLQL.