Модификация щели в точке Дирака (DP) в аксионном антиферромагнитном топологическом изоляторе MnBi2Te4 и его электронная и спиновая структура исследованы методами фотоэмиссионной спектроскопии с угловым и спиновым разрешением (ARPES) при лазерном возбуждении при различных температурах (9–35 K), поляризации света и энергии фотонов. Мы выделили как большие (60–70 мэВ), так и уменьшенные (<20 мэВ) промежутки на ДР в дисперсиях ARPES, которые остаются открытыми выше температуры Нееля (TN=24,5 K). Мы предполагаем, что щель над TN остается открытой из-за короткодействующего магнитного поля, генерируемого хиральными спиновыми флуктуациями. Эти наблюдения можно объяснить смещением локализации состояния конуса Дирака (DC) в сторону второго слоя Mn из-за структурных возмущений и эффектов поверхностной релаксации, где на состояние DC влияют компенсированные противоположные магнитные моменты. С помощью ab-initio расчетов показано, что структурная модификация поверхности может привести к значительной модуляции щели ДР.

A.M. Shikin, D.A. Estyunin, I.I. Klimovskikh, S. Filnov, E.F. Schwier, S. Kumar, K. Myamoto, T. Okuda, A. Kimura, K. Kuroda, K. Yaji, S. Shin, Y. Takeda, Y. Saitoh, Z. S. Aliev, M. B. Babanly, N. T. Mamedov, I. R. Amiraslanov, M. M. Otrokov, S. V. Eremeev, E. V. Chulkov: Nature of the Dirac gap modulation and surface magnetic interaction in axion antiferromagnetic topological insulator MnBi2Te4. Scientific Reports 10 (2020) 13226 doi.org/10.1038/s41598-020-70089-9 (IF=4.120)